100G光子晶片:國內僅華為海思掌握核心技術

2020-12-01 OFweek光電新聞網

  光子晶片光模塊的心臟,也是整個光通信系統的核心。光子晶片的開發實力,代表著一個國家、一個公司的光通信技術水平。毫無疑問,從系統設備層面看,華為、中興等中國廠商已經處於領先地位。這一地位不僅僅指市場份額,還包括在線路側的高速電路設計、光模塊設計、軟判決算法等各方面的技術實力,以及對下遊產業鏈的掌控。根據Ovum的研究報告,2013年的100G市場,華為以31%的份額處於絕對領先的位置。但是,下遊的光器件以及光子晶片開發,我國是否也能夠快速跟上呢?

  一個光模塊的製造可以分多個步驟,從晶片到TO到器件再到模塊。每一步又可以細分,核心的光子晶片包括外延生長、光刻、鍍膜、解理、測試等眾多環節。評價其技術實力,可以從光子晶片和光模塊來看,而光子晶片更能代表核心的技術。

  從光模塊看,目前市場主流的高端光模塊速率為100Gbps,同時400G和1T光模塊也在研發或預研中。100G光模塊包括長距離和短距離,目前主要的供應商包括國外的Finisar、 JDSU、Oclaro、Fujitsu、Sumitomo等器件廠商,思科收購Lightwire後能夠自供。在國內,目前只有華為旗下的海思掌握了核心技術,並可以自己供貨。

  目前光迅科技、捷沃光通等中國器件商已經能夠小批量供貨,更多的廠商雖然推出了100G產品,但大多還處在樣品測試階段。而國外400G CDFP MSA在今年已經成立,發起方包括Avago、 Brocade、IBM、 JDSU、 Juniper、Molex和TE Connectivity,後續加入的廠商包括FCI、Finisar、華為、Inphi、Mellanox、Oclaro、 Semtech和Yamaichi。

  從光子晶片層面看,國際上主流大廠商已經通過自主研發和收購,掌握了100G光模塊核心晶片技術,而國內除了華為海思外,大部分企業還停留在10G水平,且無法完全掌握核心技術。由於光子晶片作為基礎性產業更需要長期投入,可想而知中國廠商在短期內追上的難度非常大。

  光子晶片以及光通信系統要解決成本、尺寸、功耗等問題,下一步是光子集成。目前有很多種集成技術,包括基於PLC的集成(最成熟)、基於InP的集成(以Infinera為代表)、基於矽光子的集成。中國電信集團公司科技委主任韋樂平認為,解決光器件價格瓶頸的關鍵在於矽光子集成。事實上,最近幾年,矽光子都是光通信產業界討論的熱點。

  雖然矽光子還面臨很多技術瓶頸,但在整個產業界的努力下,正在被一個一個的突破,產業界對矽光子大規模商用也抱有極大的信心。尤其是數據中心的短距離應用,讓矽光子找到了最合適的用武之地。數據中心的巨大潛力,以及英特爾等廠商的大力推動,促使矽光子的研發進程進一步加速。

  Ovum建議中國廠商發展矽光子技術,一是投入成本相對較低,二是也容易收購公司或技術。例如華為已經在歐洲開展了幾起收購,並藉助收購和歐洲的相關研究機構建立了合作,進一步加強了矽光子基礎研究的實力。但對大多數中國器件商來說,這種策略顯得有些遙遠。一是中國廠商在光子集成技術上嚴重缺乏積累,即使在相對友好的歐洲能夠找到合適的收購標的,也難以消化其技術,更遑論做進一步的研究。二是矽光子的研究也是一個漫長的過程,難以立即獲得回報,很多企業不願意花費巨大投入進行長期等待。

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    另外,和IP攝像頭配合的後段NVR設備的晶片廠商主要是海思,德州儀器,Marvell三家,海思佔據了大部分份額。小米這些年在安防領域做得有聲有色,其一眾米家產品更是將科技帶入了尋常百姓家。而安防類晶片自然是小米非常看重的一環。 於是,思特威成了兩家投資的「香餑餑」。思特威作為國內本土重要的CIS圖像傳感器企業,近年來已經在安防監控應用領域頗有建樹並且擁有自身特有的技術優勢。
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