優(yōu)迅股份柯騰?。褐攸c開發(fā)400G-800G光模塊電芯片

  ICC訊 伴隨人工智能和數(shù)據(jù)中心加速發(fā)展，高速光模塊市場需求持續(xù)火熱。

  日前，《科創(chuàng)板日報》記者走訪廈門優(yōu)迅芯片股份有限公司(下稱：“優(yōu)迅股份”)位于福建省廈門市軟件園觀日路52號辦公地，采訪優(yōu)迅股份總經(jīng)理柯騰隆。在調(diào)研中，其向《科創(chuàng)板日報》記者介紹了公司最新產(chǎn)品研發(fā)進展、核心業(yè)務(wù)布局等情況。

  “公司目前已實現(xiàn)155M-100G速率光通信電芯片的批量銷售，出貨量超20億顆，客戶涵蓋國內(nèi)外主流電信運營商、系統(tǒng)設(shè)備商、光模塊廠商?！笨买v隆如是說。

  AI驅(qū)動電芯片需求增加

  眾所周知，光模塊是實現(xiàn)光信號與電信號之間轉(zhuǎn)換的重要部件，也是現(xiàn)代光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的核心構(gòu)成元素。

  光模塊的核心元器件又包括光芯片和電芯片，兩者進行配合應(yīng)用，實現(xiàn)光電信號的轉(zhuǎn)換放大發(fā)射和接收，實現(xiàn)高速信號傳輸通信。

  其中，電芯片根據(jù)功能可分為五大類：跨阻放大器芯片(TIA)、限幅放大器芯片(LA)、激光驅(qū)動芯片(LDD)、時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)芯片(CDR)和數(shù)字信號處理芯片(DSP)，用于處理電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換和調(diào)控，確保信號的穩(wěn)定傳輸;且與光芯片協(xié)同工作，使光模塊成為現(xiàn)代通信技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。

  一位從事電芯片設(shè)計的行業(yè)人士對《科創(chuàng)板日報》記者表示，在整個光電信號轉(zhuǎn)換流程中，電芯片承擔了一部分關(guān)鍵角色，也是整個光通信產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)之一，歸屬于集成電路領(lǐng)域。

  隨著高速通訊和高速計算(如AI計算)的發(fā)展，光收發(fā)系統(tǒng)要求電芯片的速率從1.25G、10G、25G向50G、100G、400G、800G甚至1.6T升級，對信號質(zhì)量的要求也越來越嚴格。

  這就需要光模塊模擬電芯片要同步升級。據(jù)悉，為了保證高速信號的傳輸質(zhì)量，電芯片創(chuàng)新性的集成高速CDR、線性放大/均衡、低噪放及阻抗處理等技術(shù)以實現(xiàn)更好的高速數(shù)據(jù)傳輸效果。

  優(yōu)迅股份總經(jīng)理柯騰隆舉例稱，在高可靠性要求方面，隨著光纖通信廣泛應(yīng)用于城域/骨干(核心網(wǎng)對穩(wěn)定性要求極高)、AI計算(大模型訓(xùn)練需要滿足長時間計算不出錯)等高可靠性要求場合，對于光收發(fā)模擬電芯片的提出了更高的要求。

  “光通信收發(fā)電芯片要實現(xiàn)高速高質(zhì)量的信號傳輸，并非易事?！笨买v隆進一步表示，光芯片的高低溫性能差異較大，需要模擬電芯片作相應(yīng)的高低溫補償，實現(xiàn)商業(yè)級(0度至70度)或者工業(yè)級(-40度至+85度)工作要求;對電芯片的失效率要求為百萬分之一百或者百萬分之幾十;對于電芯片的穩(wěn)定工作時間為10年以上。

  前述從事電芯片設(shè)計的行業(yè)人士對《科創(chuàng)板日報》記者介紹，隨著AI帶動數(shù)據(jù)中心建設(shè)加速，對光模塊的傳輸速率、信號處理能力以及帶寬要求的逐漸提高，電芯片將不斷提高性能和功能，以滿足日益增長的帶寬需求。

  一個典型的應(yīng)用場景是，自DeepSeek橫空出世以來，推動了AI技術(shù)的普及，各行業(yè)加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，新的數(shù)據(jù)中心建設(shè)、現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心擴容。而電芯片作為光模塊的核心組成部件，市場需求持續(xù)增長。

  據(jù)柯騰隆介紹，在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)領(lǐng)域，目前優(yōu)迅股份在重點開發(fā)400G-800G光模塊電芯片，緊跟下游客戶生產(chǎn)需求。

  電芯片作為上游元件，市場需求主要受下游光模塊拉動。

  根據(jù)LightCounting預(yù)測，從2022年到2028年，光模塊電芯片市場規(guī)模將從24億美元增長至近70億美元，復(fù)合年均增長率為18%。主要下游場景為電信及接入網(wǎng)市場(包括基站、OLT、ONU)、數(shù)據(jù)中心，激光雷達，潛在下游場景為汽車、安防、消費電子、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。

  2003年成立至今，優(yōu)迅股份始終專注光通信電芯片的研發(fā)、設(shè)計與銷售，經(jīng)營模式為Fabless，主要產(chǎn)品包括激光驅(qū)動器芯片(LDD)、跨阻放大器芯片(TIA)、時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)芯片(CDR)等，應(yīng)用于家庭網(wǎng)關(guān)(光貓)、4G/5G 無線基站、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。

  股權(quán)結(jié)構(gòu)方面，優(yōu)迅股份實控人為柯炳粦、柯騰隆，二者合計控制該公司27.15%表決權(quán)。

  優(yōu)迅股份總共歷經(jīng)四輪融資：其最早于2010年進行A輪融資，由廈門高新投和盈富泰克參投;其最新一輪融資是2024年5月，中國移動旗下中移資本戰(zhàn)略投資了優(yōu)迅股份。

  “截至目前，公司自主研發(fā)的FMCW車載激光雷達芯片組和車載光通信芯片組已切入新能源汽車等領(lǐng)域，該系列產(chǎn)品將成為L4/L5 級別自動駕駛的核心傳感、算法芯片，目前已經(jīng)投片驗證?！笨买v隆表示。

  電芯片本土化率亟待提升

  中國成為世界上最大的光器件消費大國，截至目前市場占比超50%。

  從產(chǎn)業(yè)格局來看，全世界范圍內(nèi)，光通信電芯片與光模塊市場的競爭格局相似，在國際市場主要參與者中，中美日三國為核心所在。

  其中，DSP電芯片由美系企業(yè)所壟斷;CDR、Driver電芯片也主要由美、日資企業(yè)所主導(dǎo)，代表廠商包括Marvell公司、Semtech(升特科技)、Neo photonics(新飛通)、MACOM公司等。

  前述從事電芯片設(shè)計行業(yè)人士表示，在光模塊中，光通信電芯片的成本占比約為30%左右，由于其光通信高頻高速的特性，對于芯片研發(fā)設(shè)計的技術(shù)壁壘非常高，是一個亟待解決的“卡脖子”環(huán)節(jié)。

  “目前國內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)了一批致力于光通信電芯片的國內(nèi)廠商，國產(chǎn)電芯片領(lǐng)域終于迎來了曙光?！闭劶皣鴥?nèi)光通信電芯片產(chǎn)品最新進展及布局，該行業(yè)人士表示，國內(nèi)電芯片廠商主要集中在以接入網(wǎng)市場為代表的10G光模塊組及以下的TIA電芯片市場，在全球市場占有優(yōu)勢，市場占比50%;Driver電芯片領(lǐng)域，僅有少數(shù)的幾家企業(yè)實現(xiàn)大批量出貨;TIA電芯片與Driver電芯片，在25G及以上速率光模塊本土化率較低，市場替代空間較大。

  以Driver電芯片系列產(chǎn)品為例，國產(chǎn)化芯片的主要競爭領(lǐng)域集中在2.5G PON電芯片，且參與者寥寥無幾，主要以優(yōu)迅股份、Semtech公司和MTK(聯(lián)發(fā)科)等企業(yè)為主;而在50G光模塊Driver市場，Semtech公司依然保持著主導(dǎo)地位。

  優(yōu)迅股份總經(jīng)理柯騰隆告訴《科創(chuàng)板日報》記者，在本土化發(fā)展方面，目前優(yōu)迅股份在2.5GPON產(chǎn)品、10GPON產(chǎn)品發(fā)展迅速，這得以于抓住“光纖到戶”、“光纖到房間(FTTR)”兩次重大機遇“窗口期”。

  其中，2020年2月，ETSI(歐洲電信標準化協(xié)會)面向全球宣布成立F5G(第五代固定網(wǎng)絡(luò))產(chǎn)業(yè)標準工作組——ETSI ISG F5G，提出了從“光纖到戶”邁向“光聯(lián)萬物”的產(chǎn)業(yè)愿景。

  “FTTR技術(shù)，以其光纖到房間的先進解決方案，成為了F5G固定網(wǎng)絡(luò)體系中不可或缺的一環(huán)，在此背景下，優(yōu)迅股份以其在數(shù)模混合、CDR等領(lǐng)域的技術(shù)積累，及適用于FTTH的光通信電芯片先發(fā)優(yōu)勢，2019年推出了全系列Driver驅(qū)動芯片，在三年時間內(nèi)，國內(nèi)市場占有率達到50%以上，鞏固了其在光通信電芯片領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。”柯騰隆表示。

  柯騰隆同時表示，伴隨國際貿(mào)易摩擦加劇，可能對國內(nèi)光模塊市場的發(fā)展和市場拓展帶來一定不確定性，這也是助推上游芯片廠商的動力?！肮馔ㄐ女a(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商一致認為，要加速核心部件的技術(shù)向上突圍?！?

  談及優(yōu)迅股份目前研發(fā)新品方向，柯騰隆表示，現(xiàn)階段公司重點在研發(fā)50G PON電芯片、400G-800G數(shù)據(jù)中心光模塊電芯片以及128Gbaud/s相干模塊電芯片等高端電芯片，提升產(chǎn)品的科技含量，實現(xiàn)本土化發(fā)展。

  事實上，半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)作為一種相對復(fù)雜的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，目前，國產(chǎn)光模塊產(chǎn)品在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)還存在著短板，如：高端芯片制造工藝以及硅、鍺、鈮酸鋰等材料的異構(gòu)集成，需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的深度協(xié)同，提高國際市場競爭力。