2024-2030全球与中国相干光通信设备市场现状及未来发展趋势
【重点】 全球与中国相干光通信设备市场的厂商产品规格、价格、销量、销售收入,市场份额,行业政策,产业链,生产模式,销售模式及未来趋势。
辰宇信息咨询市场调查报告已更新-《2024-2030全球及中国相干光通信设备行业研究及十五五规划分析报告》
【辰宇信息咨询】 专注于全球和中国细分市场研究,在化工材料、机械设备、医疗设备及耗材、电子半导体、软件、包装、网络及通信、汽车交通、医疗护理、原料药品及保健品等领域具有丰富的市场调研经验,提供制造业单项冠军申请和精专特新“小巨人”申请市占率等服务。服务过中国石油、华为、AGC株式会社、三星、LG、巴斯夫、大疆、迈瑞、索尼等多家500强企业。
相干光通信设备市场报告主要研究:
相干光通信设备市场规模: 产能、产量、销售、产值、价格、成本、利润等
相干光通信设备行业竞争分析:原材料、市场应用、产品种类、市场需求、市场供给,下游市场分析、供应链分析、主要企业情况、市场份额、并购、扩张等
如果您有兴趣查阅报告全文及报价,致电/微Jojo(张棋):180-2851-8358(微信同号),将为您提供中文或英文报告样本。
【报告摘要】
023年全球相干光通信设备市场销售额达到了362亿元,预计2030年将达到1733亿元,年复合增长率(CAGR)为24.8%(2024-2030)。中国市场在过去几年变化较快,2023年市场规模为 亿元,约占全球的 %,预计2030年将达到 亿元,届时全球占比将达到 %。
全球相干光通信设备(Coherent Optical Communication Equipment)核心企业主要分布在北美、欧洲、中国以及日本等地区。其中头部企业有华为、Ciena、Cisco Systems(Acacia)、Nokia和Infinera Corporation等。前三大厂商占有约65%的市场份额。
本文侧重研究全球相干光通信设备总体规模及主要厂商占有率和排名,主要统计指标包括相干光通信设备业务收入、市场份额及排名等,企业数据主要侧重近三年行业内主要厂商的市场销售情况。地区层面,主要分析过去五年和未来五年行业内主要地区的规模及趋势。
本文主要企业名单如下,也可根据客户要求增加目标企业:
华为
Ciena
Cisco Systems(Acacia)
Nokia
Infinera Corporation
中兴通讯
NEC Corporation
ADVA Optical Networking
按照不同产品类型,包括如下几个类别:
100Gbps
200Gbps
400Gbps
600Gbps和800Gbps
按照不同应用,包括如下几个方面:
长途运输
地铁
数据中心互联
其他应用
重点关注如下几个地区
北美
欧洲
中国
日本
东南亚
印度
本文正文共9章,各章节主要内容如下:
第1章:报告统计范围、所属行业、全球及中国总体规模
第2章:国内外主要企业市场占有率及排名
第3章:全球相干光通信设备主要地区市场规模及份额等
第4章:按产品类型细分,全球相干光通信设备市场规模及份额等
第5章:按应用细分,全球相干光通信设备市场规模及份额等
第6章:全球主要企业基本情况介绍,包括公司简介、相干光通信设备产品、收入及最新动态等
第7章:行业发展趋势、驱动因素、行业政策等
第8章:产业链、上下游分析、生产模式、销售模式及销售渠道分析等
第9章:报告结论
报告目录
1 统计范围及所属行业
1.1 产品定义
1.2 所属行业
1.3 全球市场相干光通信设备市场总体规模
1.4 中国市场相干光通信设备市场总体规模
1.5 行业发展现状分析
1.5.1 相干光通信设备行业发展总体概况
1.5.2 相干光通信设备行业发展主要特点
1.5.3 相干光通信设备行业发展影响因素
1.5.3.1 相干光通信设备有利因素
1.5.3.2 相干光通信设备不利因素
1.5.4 进入行业壁垒
2 国内外市场占有率及排名
2.1 全球市场,近三年相干光通信设备主要企业占有率及排名(按收入)
2.1.1 近三年相干光通信设备主要企业在国际市场占有率(按收入,2020-2024)
2.1.2 2023年相干光通信设备主要企业在国际市场排名(按收入)
2.1.3 近三年全球市场主要企业相干光通信设备销售收入(2020-2024)
2.2 中国市场,近三年相干光通信设备主要企业占有率及排名(按收入)
2.2.1 近三年相干光通信设备主要企业在中国市场占有率(按收入,2020-2024)
2.2.2 2023年相干光通信设备主要企业在中国市场排名(按收入)
2.2.3 近三年中国市场主要企业相干光通信设备销售收入(2020-2024)
2.3 全球主要厂商相干光通信设备总部及产地分布
2.4 全球主要厂商成立时间及相干光通信设备商业化日期
2.5 全球主要厂商相干光通信设备产品类型及应用
2.6 相干光通信设备行业集中度、竞争程度分析
2.6.1 相干光通信设备行业集中度分析:2023年全球Top 5生产商市场份额
2.6.2 全球相干光通信设备第一梯队、第二梯队和第三梯队生产商(品牌)及市场份额
2.7 新增投资及市场并购活动
3 全球相干光通信设备主要地区分析
3.1 全球主要地区相干光通信设备市场规模分析:2019 VS 2023 VS 2030
3.1.1 全球主要地区相干光通信设备销售额及份额(2019-2024年)
3.1.2 全球主要地区相干光通信设备销售额及份额预测(2025-2030年)
3.2 北美相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
3.3 欧洲相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
3.4 中国相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
3.5 日本相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
3.6 东南亚相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
3.7 印度相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
4 产品分类,按产品类型
4.1 产品分类,按产品类型
4.1.1 100Gbps
4.1.2 200Gbps
4.1.3 400Gbps
4.1.4 600Gbps和800Gbps
4.2 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额对比(2019 VS 2023 VS 2030)
4.3 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
4.3.1 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额及市场份额(2019-2024)
4.3.2 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额预测(2025-2030)
4.4 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
4.4.1 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额及市场份额(2019-2024)
4.4.2 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额预测(2025-2030)
5 产品分类,按应用
5.1 产品分类,按应用
5.1.1 长途运输
5.1.2 地铁
5.1.3 数据中心互联
5.1.4 其他应用
5.2 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额对比(2019 VS 2023 VS 2030)
5.3 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
5.3.1 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额及市场份额(2019-2024)
5.3.2 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额预测(2025-2030)
5.4 中国不同应用相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)
5.4.1 中国不同应用相干光通信设备销售额及市场份额(2019-2024)
5.4.2 中国不同应用相干光通信设备销售额预测(2025-2030)
6 主要企业简介
6.1 华为
6.1.1 华为公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.1.2 华为 相干光通信设备产品及服务介绍
6.1.3 华为 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.1.4 华为公司简介及主要业务
6.1.5 华为企业最新动态
6.2 Ciena
6.2.1 Ciena公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.2.2 Ciena 相干光通信设备产品及服务介绍
6.2.3 Ciena 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.2.4 Ciena公司简介及主要业务
6.2.5 Ciena企业最新动态
6.3 Cisco Systems(Acacia)
6.3.1 Cisco Systems(Acacia)公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.3.2 Cisco Systems(Acacia) 相干光通信设备产品及服务介绍
6.3.3 Cisco Systems(Acacia) 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.3.4 Cisco Systems(Acacia)公司简介及主要业务
6.3.5 Cisco Systems(Acacia)企业最新动态
6.4 Nokia
6.4.1 Nokia公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.4.2 Nokia 相干光通信设备产品及服务介绍
6.4.3 Nokia 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.4.4 Nokia公司简介及主要业务
6.4.5 Nokia企业最新动态
6.5 Infinera Corporation
6.5.1 Infinera Corporation公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.5.2 Infinera Corporation 相干光通信设备产品及服务介绍
6.5.3 Infinera Corporation 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.5.4 Infinera Corporation公司简介及主要业务
6.5.5 Infinera Corporation企业最新动态
6.6 中兴通讯
6.6.1 中兴通讯公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.6.2 中兴通讯 相干光通信设备产品及服务介绍
6.6.3 中兴通讯 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.6.4 中兴通讯公司简介及主要业务
6.6.5 中兴通讯企业最新动态
6.7 NEC Corporation
6.7.1 NEC Corporation公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.7.2 NEC Corporation 相干光通信设备产品及服务介绍
6.7.3 NEC Corporation 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.7.4 NEC Corporation公司简介及主要业务
6.7.5 NEC Corporation企业最新动态
6.8 ADVA Optical Networking
6.8.1 ADVA Optical Networking公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
6.8.2 ADVA Optical Networking 相干光通信设备产品及服务介绍
6.8.3 ADVA Optical Networking 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
6.8.4 ADVA Optical Networking公司简介及主要业务
6.8.5 ADVA Optical Networking企业最新动态
7 行业发展环境分析
7.1 相干光通信设备行业发展趋势
7.2 相干光通信设备行业主要驱动因素
7.3 相干光通信设备中国企业SWOT分析
7.4 中国相干光通信设备行业政策环境分析
7.4.1 行业主管部门及监管体制
7.4.2 行业相关政策动向
7.4.3 行业相关规划
8 行业供应链分析
8.1 相干光通信设备行业产业链简介
8.1.1 相干光通信设备行业供应链分析
8.1.2 相干光通信设备主要原料及供应情况
8.1.3 相干光通信设备行业主要下游客户
8.2 相干光通信设备行业采购模式
8.3 相干光通信设备行业生产模式
8.4 相干光通信设备行业销售模式及销售渠道
9 研究结果
10 研究方法与数据来源
10.1 研究方法
10.2 数据来源
10.2.1 二手信息来源
10.2.2 一手信息来源
10.3 数据交互验证
10.4 免责声明
标题
报告图表
表1 相干光通信设备行业发展主要特点
表2 相干光通信设备行业发展有利因素分析
表3 相干光通信设备行业发展不利因素分析
表4 进入相干光通信设备行业壁垒
表5 近三年相干光通信设备主要企业在国际市场占有率(按收入,2020-2024)
表6 2023年相干光通信设备主要企业在国际市场排名(按收入)
表7 近三年全球市场主要企业相干光通信设备销售收入(2020-2024)&(万元)
表8 近三年相干光通信设备主要企业在中国市场占有率(按收入,2020-2024)
表9 2023年相干光通信设备主要企业在中国市场排名(按收入)
表10 近三年中国市场主要企业相干光通信设备销售收入(2020-2024)&(万元)
表11 全球主要厂商相干光通信设备总部及产地分布
表12 全球主要厂商成立时间及相干光通信设备商业化日期
表13 全球主要厂商相干光通信设备产品类型及应用
表14 2023年全球相干光通信设备主要厂商市场地位(第一梯队、第二梯队和第三梯队)
表15 全球相干光通信设备市场投资、并购等现状分析
表16 全球主要地区相干光通信设备销售额:(2019 VS 2023 VS 2030)&(万元)
表17 全球主要地区相干光通信设备销售额(2019-2024)&(万元)
表18 全球主要地区相干光通信设备销售额及份额列表(2019-2024)
表19 全球主要地区相干光通信设备销售额预测(2025-2030)&(万元)
表20 全球主要地区相干光通信设备销售额及份额列表预测(2025-2030)
表21 100Gbps主要企业列表
表22 200Gbps主要企业列表
表23 400Gbps主要企业列表
表24 600Gbps和800Gbps主要企业列表
表25 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额及增长率对比(2019 VS 2023 VS 2030)&(万元)
表26 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额(2019-2024)&(万元)
表27 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额市场份额列表(2019-2024)
表28 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额预测(2025-2030)&(万元)
表29 按产品类型细分,全球相干光通信设备销售额市场份额预测(2025-2030)
表30 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额(2019-2024)&(万元)
表31 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额市场份额列表(2019-2024)
表32 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额预测(2025-2030)&(万元)
表33 按产品类型细分,中国相干光通信设备销售额市场份额预测(2025-2030)
表34 按应用细分,全球相干光通信设备销售额及增长率对比(2019 VS 2023 VS 2030)&(万元)
表35 按应用细分,全球相干光通信设备销售额(2019-2024)&(万元)
表36 按应用细分,全球相干光通信设备销售额市场份额列表(2019-2024)
表37 按应用细分,全球相干光通信设备销售额预测(2025-2030)&(万元)
表38 按应用细分,全球相干光通信设备销售额市场份额预测(2025-2030)
表39 按应用细分,中国相干光通信设备销售额(2019-2024)&(万元)
表40 按应用细分,中国相干光通信设备销售额市场份额列表(2019-2024)
表41 按应用细分,中国相干光通信设备销售额预测(2025-2030)&(万元)
表42 按应用细分,中国相干光通信设备销售额市场份额预测(2025-2030)
表43 华为 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表44 华为 相干光通信设备产品及服务介绍
表45 华为 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表46 华为公司简介及主要业务
表47 华为企业最新动态
表48 Ciena 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表49 Ciena 相干光通信设备产品及服务介绍
表50 Ciena 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表51 Ciena公司简介及主要业务
表52 Ciena企业最新动态
表53 Cisco Systems(Acacia) 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表54 Cisco Systems(Acacia) 相干光通信设备产品及服务介绍
表55 Cisco Systems(Acacia) 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表56 Cisco Systems(Acacia)公司简介及主要业务
表57 Cisco Systems(Acacia)企业最新动态
表58 Nokia 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表59 Nokia 相干光通信设备产品及服务介绍
表60 Nokia 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表61 Nokia公司简介及主要业务
表62 Nokia企业最新动态
表63 Infinera Corporation 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表64 Infinera Corporation 相干光通信设备产品及服务介绍
表65 Infinera Corporation 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表66 Infinera Corporation公司简介及主要业务
表67 Infinera Corporation企业最新动态
表68 中兴通讯 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表69 中兴通讯 相干光通信设备产品及服务介绍
表70 中兴通讯 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表71 中兴通讯公司简介及主要业务
表72 中兴通讯企业最新动态
表73 NEC Corporation 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表74 NEC Corporation 相干光通信设备产品及服务介绍
表75 NEC Corporation 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表76 NEC Corporation公司简介及主要业务
表77 NEC Corporation企业最新动态
表78 ADVA Optical Networking 公司信息、总部、相干光通信设备市场地位以及主要的竞争对手
表79 ADVA Optical Networking 相干光通信设备产品及服务介绍
表80 ADVA Optical Networking 相干光通信设备收入及毛利率(2019-2024)&(万元)
表81 ADVA Optical Networking公司简介及主要业务
表82 ADVA Optical Networking企业最新动态
表83 相干光通信设备行业发展趋势
表84 相干光通信设备行业主要驱动因素
表85 相干光通信设备行业供应链分析
表86 相干光通信设备上游原料供应商
表87 相干光通信设备行业主要下游客户
表88 相干光通信设备行业典型经销商
表89 研究范围
表90 本文分析师列表
表91 QYResearch主要业务单元及分析师列表
图表目录
图1 相干光通信设备产品图片
图2 全球市场相干光通信设备市场规模, 2019 VS 2023 VS 2030(万元)
图3 全球相干光通信设备市场销售额预测:(万元)&(2019-2030)
图4 中国市场相干光通信设备销售额及未来趋势(2019-2030)&(万元)
图5 2023年全球前五大厂商相干光通信设备市场份额
图6 2023年全球相干光通信设备第一梯队、第二梯队和第三梯队厂商及市场份额
图7 全球主要地区相干光通信设备销售额市场份额(2019 VS 2023)
图8 北美市场相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)&(万元)
图9 欧洲市场相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)&(万元)
图10 中国市场相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)&(万元)
图11 日本市场相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)&(万元)
图12 东南亚市场相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)&(万元)
图13 印度市场相干光通信设备销售额及预测(2019-2030)&(万元)
图14 100Gbps产品图片
图15全球100Gbps规模及增长率(2019-2030)&(万元)
图16 200Gbps产品图片
图17全球200Gbps规模及增长率(2019-2030)&(万元)
图18 400Gbps产品图片
图19全球400Gbps规模及增长率(2019-2030)&(万元)
图20 600Gbps和800Gbps产品图片
图21全球600Gbps和800Gbps规模及增长率(2019-2030)&(万元)
图22 按产品类型细分,全球相干光通信设备市场份额2023 & 2030
图23 按产品类型细分,全球相干光通信设备市场份额2019 & 2023
图24 按产品类型细分,全球相干光通信设备市场份额预测2025 & 2030
图25 按产品类型细分,中国相干光通信设备市场份额2019 & 2023
图26 按产品类型细分,中国相干光通信设备市场份额预测2025 & 2030
图27 长途运输
图28 地铁
图29 数据中心互联
图30 其他应用
图31 按应用细分,全球相干光通信设备市场份额2023 VS 2030
图32 按应用细分,全球相干光通信设备市场份额2019 & 2023
图33 相干光通信设备中国企业SWOT分析
图34 相干光通信设备产业链
图35 相干光通信设备行业采购模式分析
图36 相干光通信设备行业生产模式分析
图37 相干光通信设备行业销售模式分析
图38 关键采访目标
图39 自下而上及自上而下验证
图40 资料三角测定
▲资料来源:辰宇信息咨询整理,更多资料请参考辰宇信息咨询发布报告
同时,辰宇信息咨询专注于全球和中国细分市场研究,在化工材料、机械设备、医疗设备及耗材、电子半导体、软件、包装、网络及通信、汽车交通、医疗护理、原料药品及保健品等领域具有丰富的市场调研经验。
为企业提供专业的市场调查报告、市场研究报告、可行性研究、IPO咨询、商业计划书、制造业单项冠军申请和精特新“小巨人”申请等服务。
如果您有兴趣查阅报告全文及报价,致电/微Jojo(张棋):180-2851-8358(微信同号),将为您提供中文或英文报告样本。
光通信行业深度报告:三问三答,硅光对光模块产业影响几何
(报告出品方/作者:长江证券,于海宁、赵麦琪、黄天佑)
从 Luxtera、Inphi、Acacia 收购看硅光商业价值
思科收购 Acacia 达成共识,收购价上调至 45 亿美元 :2019 年 7 月,思科宣布拟斥资 26 亿美元收购业内领先的硅光公司 Acacia。2021 年 1 月 14 日,双方就收购协议达成 新的共识,收购价达到 45 亿美元,较此前的 26 亿美元上调超 70%,据披露 2020 年 Acacia 营收预计为 5.81 亿美元,净利润为 0.90 亿美元,对应收购的 PS 估值约 7.7 倍, PE 估值约 50 倍。
Acacia 是全球领先的相干光通信厂商。 早期 AC 和 CFP 封装产品主要聚焦电信城际/骨干传输(400-1000km)的场景,2019 年之后也发布了 ZR 模块拓展 DCI/边缘接入(80- 120km)等数通传输场景。Acacia 具备自研的相干 DSP 芯片及业内领先的硅光集成及封装工艺,2011 年以来累计发布 DSP 芯片 8 款,累计出货相干光模块超 50 万只,其中 CFP/CFP2 DCO 产品市场份额第一。在中兴禁运令之前 Acacia 是中兴骨干网相干模块的主力供应商,2017 财年公司 30%的收入来自中兴。
2018 年 Acacia 发布 AC1200 模块,为业内首个实现 1.2T 的传输速率的模块产品。
从收购价值看 Inphi>Acacia>Luxtera,或反映天花板差距 :此前被 Marvell 斥资 100 亿美元收购的 Inphi,2020 年营收体量约 7 亿美元,折算收购价的 PS 倍数超过 14 倍, 且 Inphi 还处于亏损状态,Acacia 的这笔收购似乎并不贵。我们认为 Acacia 被收购的估值偏低或因为其相干技术更聚焦电信市场,而 Inphi 则深耕于市场空间更大的数通市场,以传统方案模块为重心,硅光方向选择了更具成长性的数通 DCI 市场。Acacia 并非思科首次收购硅光子公司,2019 年 2 月思科作价 6.6 亿美元收购另一家数通硅光收发器厂商 Luxtera。我们认为 Luxtera 相较前两家较低的收购价或主要由于其业务仅覆盖硅光数通短距场景,市场空间存在天花板,且缺乏核心的 DSP 技术。
为深刻剖析硅光的商业价值及其对光模块产业的影响,本篇报告将从三个维度为市场解惑硅光技术:1)硅光如何影响数通升级路径?2)相干技术商业价值几何?3)大硅光时代传统模块厂何以破局?
硅光如何影响数通升级路径?
何为硅光?硅光何用?
硅光集成芯片为“硅基+III-V 族”结合 。根据基板(衬底)材料不同,可将有源光芯片分为 III-V 族 ,即 InP(用于 DFB、EML)/GaAs 基(用于 VSCEL)、硅基 (Ge/Si 探测器)和 SiP (III-V 族和硅基的集成芯片)等系列。硅光集成工艺,即不用 III-V 族材料改用硅基衬底材料为光学介质 ,基于 CMOS 工艺兼 容的集成电路工艺制造相应的光子器件和光电器件。有两类加工方式(自有 Fab、开放 Fab 的 MPW);依据不同的光源封装方式,封装的方法可分为外部光源、贴装光源等。
数通短距硅光模块取得局部商业成功
目前硅光的应用领域包括:1)数通短距模块;2)相干传输模块;3)光电合封(CPO)数通短距领域,硅光技术的应用开启降本提效的新路径: 随着客户对可插拔模块的传输速率、成本、体积、功耗核心痛点 的要求持续提升,新的封装形式开始兴起。2014-2016 年 Luxtera 和 Intel 先后发布采用硅光工艺的 100G PSM4 和 CWDM4 模块,相较传统分立器件封装,硅光集成封装凭借更低的 BOM 成本,取得一定程度的商业应用 。尽管硅光模块未得到所有下游厂商的认可,但硅光技术的应用开启光互联降本提效的新路径。
未来 CPO 或为硅光的最大应用场景
光互联核心痛点可概括为传输速率、体积、成本、功耗四个方面 。可插拔光模块大约 20 年前由当时的 HP 公司最先引入,由于使用方便广受欢迎,伴随技术规格持续演进,可插拔模块已成为目前最成熟光互联封装方案 。据 Lightcounting 测算,过去 10 年里全球销售的可插拔光模块已达到 10 亿只。
随着可插拔模块的升级逐步接近技术极限,CPO 被认为是下一代封装技术 。CPO 借助硅光集成的工艺将光电芯片和交换机芯片封装在同一个基板上面,不再需要射频走线和 Redriver/Retimer,显著降低单光路通道的功耗,I/O 端口及成本问题,为目前业内认为有望实现最高集成度、最小功耗和最低成本的下一代封装方案,但目前还没有一个统一的技术标准。而 OBO 介于可插拔和 CPO 之间是一种相对小众的技术方案。
CPO 方案具备诸多革新意义,有望成为硅光最大的应用场景。
速率突破 :以 25.6Tbps 交换容量的 CPO 方案为例,在 PCB 板上空间中集成交换机 ASIC 芯片和 16 片硅光子集成芯片。每片硅光子集成芯片包含 16 个 1310nm 光通道,每个通道支持 106 Gbps PAM4 速率,实现单芯片 1.6Tpbs ,相较可插拔方案 4/8 并行通道,集成度有显著提升 。
超低功耗 :通过省去光模块与 PCB 板上交换芯片之间的铜线, CPO 方案能显著降低整个光互联方案的功耗。SiP 集成芯片的功耗比大约是 0.5pJ/bit ,显著低于 III-V 族材料光芯片 15-20pJ/bit 的功耗比,能解决光通路随着传输速率提升功耗过高的瓶颈。
简化架构 :CPO 方案舍弃了可插拔模块的形态,直接以芯片—芯片的方案实现光电转化和互联 ,进而节省了射频走线和 Redriver/Retimer 等器件成本。
渗透推演:400G 小规模、800G 或提升、1.6T 迎爆发
怎么看数通短距 400G 硅光模块渗透率?业内对硅光数通模块的期待主要来自成本和功耗两个方面 。
1)成本 :实现并行多路的共享光源架构,节省器件成本;硅材料比III-V族化合物半导体材料便宜;有望发挥CMOS工艺规模优势。
2)功耗 :硅材料阻抗低,驱动电压低,其功耗也较低。
3)集成度 ,相 较于传统分立器件封装,相同光通道数,体积更小。以 400G DR4 硅光模块为例,硅光 封装可共享一个光源,且不需要 EA 调制,相较传统方案 4 片 EML 芯片的架构能有效降低光模块的 BOM 成本;更高的器件集成度也意味着封装良率能实现更快的爬坡 。
100G 数通硅光方案整体渗透率约为 20%-25%: 100G 时代,硅光模块的主要玩家 Intel 于 2017 年开始批量出货 100G 硅光模块,据 Intel 披露,其 100G 硅光模块累计出货量在 400 万只,而 Luxtera 100G 硅光模块累计出货量或在 200 万只。我们测算 2017- 2020 年,100G 数通光模块的累计出货量或在 2700 万的水平,测算 100G 硅光模块渗透率大约在 22%。其中核心应用场景 CWDM4 和 PSM4 的渗透率或在 30%以上 。
核心瓶颈未突破,400G 硅光方案难言大放异彩 :目前来看,100G 时代制约硅光方案得到大规模应用的几个技术瓶颈在 400G 时代依旧未得到有效解决。由硅光插损较大,目前仅在短距传输中能保持足够的可靠性 。我们预计 400G/800G 时代,SiP 方案或主要应用于 500m 的场景,主要和 EML 方案竞争,而作为过渡的 200G 方案,硅光方案性价比不明显,或不会出现硅光的应用 。目前硅光技术无法实现有源功能器件的集成(光源、光放大器),因而较分立器件封装集成度提升有限,大规模商用仍存在阻碍。
硅光无法直接复用成熟的 CMOS 工艺 :尽管硅光子和微电子都是基于硅材料的半导体工艺。但目前硅光还无法复用当前的 CMOS 工艺及 Fab 产线,不作修改的微电子工艺平台无法制备出高性能的硅光子器件,需要定制硅光工艺 。硅光子工艺当前的发展水平相当于 20 世纪 80 年代初微电子的水平,自动化、系统化和规模化都还存在差距。
400G 硅光方案价格优势或有限 :我们在数通市场,无论是 400G 或是 800G 短距传输,硅光方案主要看点在于性价比。我们预计硅光 400G 方案出货批量出货时,400G DR4 的两大核心供应商产品良率爬坡至少已进行 1 年-2 年的时间,工艺成熟度要明显高于硅光方案 。从目前 400G DR4 传统方案的降价趋势来看,或于 2021-2022 年实现云商客户的 1 美元/G 价格目标 ,硅光方案的价格优势可能已不明显。
未来 2-3 年 400G 硅光渗透率或难超 100G 同期 ,其中核心原因在于升级路径分化的背景下,主要应用场景 400G DR4 的量或小于 100G 同期的 CWDM4+PSM4 。我们预计 2021H1 亚马逊或开始引入 400G DR4 的硅光方案,其渗透率水平或高于 100G 同期的CWDM4 和 PSM4(考虑到供应商或增多),但对于其他云商客户,2*200G 方案或 200G 方案聚焦 2km 的场景,硅光方案或无法切入,因而整体渗透率或难以超过 100G 同期 。
800G 可插拔或仍是主力,1.6T 开始向相干&CPO 演进
交换芯片技术演进为数据中心升级主要推手 。商用交换机芯片领域,博通一直以来占据主导地位,市场份额 70%+ 。从 2010 年开始,博通的商用交换芯片容量大约 2 年一番 (2019 年 12 月推出 25.6T 交换容量芯片),而更大容量的交换机驱动更高传输速率的 光模块方案的迭代,其中部分依赖通道数翻倍,部分依赖通道速率增长 。
博通展示 CPO 兼容的交换机 ASIC,51T 时代或于 2023 年到来 :2021 年 1 月 12 日,博通展示其第一款可搭载 CPO 的交换机 ASIC 芯片 Humboldt,交换容量为 25.6T,预计将于 2022 年末推出,而下一代 51.2T 交换机 ASIC 芯片 Bailly 或于 2023 年推出。博通同时展出其 800G DR8 硅光模块,用于 25.6T 和 51.2T 交换机。
102T 时代模块侧光电通路速率或接近技术极限。 目前业界认为交换机侧 112G Serdes 的端口速率,对应模块侧 100G 的光电通道速率,具备技术可行性,即 51.2T 交换机容量下模块依旧可用。当交换机升级到 102.4T 的容量之后,交换机电口速率将达到 224G+ Serdes。模块侧电通路速率 200G 或达到工程极限,200G 光通路也面临色散距离受限 的瓶颈(200G PAM4 光路只能传 1.5km,无法满足数通 2km 的传输要求)。目前业内 较认可 51.2T 时代 CPO 方案或更多的是技术探索,102T 时代 CPO 方案将迎来放量。
800G 传统可插拔或依旧是主力,1.6T 开始向 CPO 和相干方案演进 :目前 800G 主流可插拔方案 PSM8 和 2*FR4 光路和电路速率都为 100G,8 通道封装(OSFP),具备技术可行性,可插拔方案或依旧是主力 。我们预计 800G 传输速率下硅光封装渗透率会有提升 (硅光的性价比进一步提升),而 CPO 方案或更多的是技术探索 。但是从 1.6T 开始,传统可插拔速率升级或达到极限,后续光互联升级或转向 CPO 和相干方案 。
目前 CPO 方案成熟度有限,真正上量或需等到 2026+ :目前 CPO 方案存在诸多核心瓶颈,例如:1)插损太大导致传输距离无法满足需求;2)硅光子芯片过于集中带来的功耗管理问题;3)良率太低等。综合来看,CPO 方案距离规模商用还有一定距离。
据 Lightcounting 预测,CPO 方案或于 2024-2025 年开始商用,或于 2026-2027 年开始规模上量,主要应用于超大型云服务商的数通短距场景 。目前 CPO 有两大分支:1)基于 VCSEL 技术,多模光纤,应用场景 30 米以内,针对超算及 AI 机群的短距离光互联(IBM 为代表);2)基于硅光技术,单模光纤,应用场景 2 公里以下,大型数据中心机架及机群之间光互联的应用(微软和 Facebook 为代表)。
数通升级节奏呈现分化,可插拔来日方长
数通 400G 升级路径呈现“高中低”分化,200G 方案或崛起 :从应用来看,高性能运算、AI、机器学习等超大带宽应用还在爆发前夜。由于不同的互联网客户对 IT 负载的需求和带宽升级的迫切性不同,从数通 100G 升级到 400G 分化为(高配、中配、低配) 3 条路径:1)高配 :服务器端口速率升到 50G、TOR 和脊叶交换机升级到 400G;2)中配 :采先将脊叶交换机升级到 400G,用 Breakout 方案连接 100G TOR,服务器和 TOR 保持不变;3)低配 :先升级到 200G 作为过渡,再升级到 400G 或 800G。整体升级节奏较 100G 时期有较明显的放缓,200G 方案或崛起替代部分 400G 需求 。
升级节奏分化使得拉长模块产品生命周期,模块厂商应对变革窗口期更长 :我们认为,过往数通升级节奏较快,而进入 400G+时代后升级节奏或有分化,或带来更多存量模块的替换需求(数通光模块的产品寿命约为 3-5 年),并拉长可插拔模块的整体产品生命周期,给传统模块厂商更多时间和资本去应对 CPO 等大的行业技术大变革。
相干技术商业价值几何?
何为相干?相干何用?
相干调制本质上是通过更高级的调制技术来提升光通道的传输速率 :有三个维度可以用来增加传输的信息量:1)更高符号速率;2)更多并行通道数;3)高阶复杂调制。PAM4 就是一种高阶幅度调制,在相同的符号速率下可以传输 NRZ 信号两倍的 bit 数,而相干光通信则利用光波的更多维度,偏振,幅度,相位和频率来承载更多的调制信息,从而扩充了传输容量,例如 16QAM 调制可以使 1 个 Baud 光信号可以传输 4 个 bit 数,而 Acacia 最新的 DP-64QAM 调制可传输 12 个 bit,最高可实现 1.2T 的速率。
长距传输中相干技术能解决色散难题,节省器件开支 :长距传输中由于不同波长到达相同距离光纤的时间不同,不同相位状态光传播的速度不同会导致色度色散和偏振模色散。长距相干探测可以进行数字信号处理色散问题,作为色散补偿光纤/光栅的低成本替代方案 。
硅光集成技术推动相干模块快速产业化: 相干检测需要更复杂的多通道调制解调平衡探测组合,对模块的集成度要求高,因而硅光集成技术成为相干检测大规模商用的重要技术基础。2010-2020 年是相干模块快速产业化的十年(从 5*7 吋→CFP→QSFP-DD),得益于硅光的高集成度优势和 DSP 工艺的优化,相干光模块的尺寸和功耗持续改善,商用性显著提升 。
相干 100G/200G 技术已成熟,400G+逐步上量 :在长距核心和骨干网,高速相干检测波分技术已成为主流,其中 100G/200G 相干技术已经成熟并大规模商用,400G 相干模块逐步上量。据 Omdia 数据,未来几年,由相干模块所承载的带宽年均增速在 30% 以上。据 Lightcounting 预测,2020 年 100G+相干收发模块产值有 8 亿美金 (不包括系统厂商自研自产部分),在 2024 年或达到 15 亿美金,预计 2020-2024 年 CAGR 达到 16.6% ,大部分成长会来自数通 DCI 市场 。
OpenZR+标准成熟或推动相干模块应用场景增加 :过往相干主要标准为OpenROADM, OIF 400ZR。在技术上,两者最大的区别在于 DSP 芯片中的 FEC 算法。应用场景上, OpenROADM 主要应用于电信级超长距(>120km),而 ZR 一般用于 DCI 等 120km 以内的场景。更进一步,Acacia 还主导了一个 Open ZR+的产业联盟,结合了 OpenROADM 和 400ZR 两个业内规范,实现二合一的版本。
云商自建 DCI 网络,相干市场 TAM 或翻倍
带宽需求剧增&传输成本降低,驱动云商自建 DCI 网络 :由于云和大型互联网厂商业务体量快速增长,且网络结构趋于分布交互式,数据中心之间流量也呈现高速增长,对 DCI 传输提出更高的要求。过去在 Gbit/s 级带宽时代,由于数据传输量不大,光纤资源难以 获取,网络传输设备复杂非通信专业人员难以运维,云商主要通过租赁专线来实现 DCI。带宽进入 10Gbit/s 时代后,数字经济驱动推动了光纤的大量铺设,以及传输设备和模块成本的持续降低,使得自建 DCI 经济性显著提升。
据华为测算,以欧洲某国城市专线价格为例,对比租赁费用,自建的 DCI 带宽越高,越快达到投资平衡点。此外,相比租赁专线,自建 DCI 带来更好业务体验。据 OVUM 预 测,DCI 市场投资近 5 年 CAGR 或达 12% ,自建 DCI 已成为全球数字经济转型投资中 的重要方向。
ZR 模块直连或节省云商开支,商业价值巨大 :云商迈入自建 DCI 时代后,早期的传输架构类似于电信网络,先用灰光模块将核心交换/路由连接至 OTN 系统或者 DCI 盒子, 再通过电信骨干网络进行传输。随着硅光集成技术逐步成熟,以及相干模块成本持续降低,以 Inphi 为代表的 PAM 和相干 ZR 方案逐步加大应用。数通 DCI 的 ZR 模块方案能够帮助云商节省设备(OTN 系统或 DCI 合资)和模块(核心交换/路由连到 OTN 系统的灰光模块)的投资,且管理和运维成本也更低,商业价值巨大。
数通 DCI 模块市场空间或达 10 亿美金 :2019 年 Inphi 的 100G COLORZ 模块出货量大约在 3 万只,按端口计大约占 DCI 市场份额的 34%,由此推算 2019 年 100G DCI 模块出货量大约在 10 万只。据新飞通预测,数通 400ZR/400ZR+的 DCI 模块市场规模到 2024 年或达到 10 亿美金,2021-2024 年 CAGR 达 70% 。
海外厂商已有布局,国内头部厂商有望跟进 :格局上,Inphi 目前是数通 DCI 模块的领先厂商,2016 年发布业内第一款数通 DCI 模块,主要客户是微软,其他 Acacia 和新飞通也有相关产品布局。国内厂商中,旭创和光迅对数通 DCI 市场已有所布局。2019 年 OFC 上旭创科技率先展示了其用于 DCI 市场的相干光模块,后续将推出 400G 的相干光模块产品。光迅科技在 DCI 模块及设备亦有布局,有望在国内市场逐步上量。
电信相干应用场景下沉,打开新增长空间
从骨干、城域核心汇聚到边缘接入,设备数量和光模块数量上,都是呈三角形结构。 骨干网对带宽要求最大,优先考虑技术,对成本不敏感,最早架设,整个推动产业链发展。而边缘接入网设备及光模块需求数量远远大于骨干网,同时成本也更加敏感。
目前电信相干模块主要应用于骨干网和城域网的线路侧 ,属于 DWDM 长距彩光模块。由于城域和骨干网线路侧传输距离通常超过 80km(直接调制传输最大距离),因此线路侧模块基本都采用相干调制,综合来看用于骨干网的相干模块要多于城域网。
Acacia 和新飞通为全球 2 家核心电信相干模块供应商,以两家的合计营收大致估算电信相干市场规模或在 5-10 亿美元规模 。
电信市场相干或下沉至城域边缘层网络,有望迎来放量 。目前城区固网业务以光纤直驱承载为主,郊县固网以县乡波分承载为主,目前以 10G 为主,未来将逐步引入 100G 模块,以适应业务升速及 5G 回传的综合承载。对于成本敏感、需求量大 的城域边缘场景,硅光技术具备比较优势 (集成度高,分立器件减少,非气密封装等),或带动 ZR 产品的规模应用 ,成为 100G LR/ER+大量透镜+色散补偿模块方案的高性价比替代方案 。
大硅光时代传统模块厂何以破局?
产业链价值分成或重塑,巨头玩家剑指 CPO 而非模块
硅光兴起或带动产业链价值转移 :从产业链目前推出的硅光产品来看,由于大部分光电器件集成在芯片端已经完成,下游模块封装的附加值或转移至上游(硅光芯片设计和封装,以及光电合封环节),产业链分工格局重塑,因此随着硅光渗透率的提高,光模块封装环节的价值分成或面临下降,或对模块封装厂商带来较大的挑战 。
硅光模块产业链怎么拆分?: 从封装的角度,硅光模块涉及的部件主要是光引擎/硅光集成芯片、DSP 芯片、驱动器、TIA 。而硅光集成芯片可以分成 fabless 设计,foundry 的 MPW 服务及代工和后端的封测。目前全球硅光领域产业化较领先的玩家包括思科、Intel 和 Inphi。
近几年来包括思科、华为、Ciena、Juniper 等巨头纷纷通过收购布局硅光技术 ,大部分巨头并没有光通信的业务,收购硅光子公司更多是出于技术布局的目的,例如 Intel 提出的“集成光路”的愿景,立志将硅光技术应用于千亿级的 IC 市场。
光通信方面,巨头玩家真正目标或是 CPO 方案而非硅光模块 。我们认为长期维度来看, CPO 方案对于 Intel、思科和博通等巨头玩家的潜在市场空间和商业价值要远高于硅光的可插拔模块。业内 Intel 和思科都通过并购上下游交换机芯片厂商、硅光芯片厂商形 成 CPO 方案的一体化布局,因此巨头厂商的模块产品对市场冲击或较为有限 。
模块厂商通过自研+合作积极布局上游芯片设计 :国内目前有参与硅光芯片自研的厂商主要包括亨通光电 (携手 Rockley)、中际旭创 及光迅科技,目前看产品和技术积累有所成效 。其他光模块及器件厂商包括新易盛和剑桥科技 也有布局和硅光模块封装。此外天孚通信 有望凭借其在精密光学制造的积累,切入硅光引擎封装环节。相干领域,光迅 和烽火 背靠国家信息光电子创新中心的硅光工艺平台,旭创 则联合国际一流硅光子厂商实现技术突破。
国内工艺平台逐步成熟,助力模块厂自研硅光芯片
硅光子作为尖端技术,国产替代势在必行: 2015-2016 年伴随中美争端加剧,Intel 和 Acacia 等厂商先后被禁止向国内厂商供应硅光芯片/模块。2018 年国内首个硅光子平台 成立,2018-2020 年,在 NOEIC 联合产业力量先后推出 100G 硅光子芯片和 4*200G 硅光发射机,实现技术突破。
主流硅光流片平台主要集中在海外,国内的硅光工艺平台逐步成熟 :目前顶尖的硅光工艺平台包括国家信息光电子创新中心硅光中试工艺平台,已形成商用条件并服务于多款国产化硅光芯片。北京的中科院微电子所和合肥的 38 所都可以对外进行硅光的 MPW 服务。作为硅光芯片流片的必要环节,硅光工艺平台的成熟有望加速硅光技术的国产替代进程 。
国内 Fabless 厂逐步兴起,产业链加速成熟
成立于 2007 年的希烽光电已成为国际一流的硅光 Fabless 设计厂商 。公司在南京、北京和上海设有硅光技术研发中心和生产基地。公司背靠国际一流 foundry 厂台积电,在 Ge/Si 探测器、MZ 调制器和相干集成芯片领域拥有大量的专利。其中 Ge/Si 探测器技术业内领先,2019 年出货超 300 万用于全球的 5G 部署,公司整体收入同比增速超 400%。近期,公司宣布其基于 CMOS 制程的单片 100G/400G 硅光集成芯片,获得国际大客户的订单,开始批量出货。
详见报告原文。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库官网】。
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