光通信市场前景预测与逆势崛起策略研究报告

2 3 3 3 4 4 6 7 7 9 9 9 11 11 12 13 13 15 15 15 16 17 17 19 21 21 22 23 24 25 27 27 28 29 29 29 29第二节名创优品：逆势崛起背后的商业模 29 30 331 33 34 35 35 36 37 38 40 40 42 43 43 43 44 45 45 45 46 46 47 48 51 51 51 52 52 54 55 55 55 55 56 57 58 58 59 59疫情期间，大部分企业陷入经营困局，但也仍有一些品牌跑出了一条2这将为您经营管理、战略部署、成功投资提供有力的决策参考价值，也为光通信产业链涵盖多个环节，上游芯片厂商和下游客户较为强势。简中下游，上游主要是核心零部件环节包括光芯片、光学元件、电芯片，中游块，下游按照应用场景可以分为电信市场和数通市场，整条光通信产业链较集中在上游和下游两端，因此对于光模块厂商而言成本控制能力至关重要，上游零部件：光芯片：有源光芯片（激光器芯片、探测器芯片等）、光耦合器等主要厂商：源杰科技、仕佳光子、光迅科技、长光华芯、华汉光安伦、华为海思、中兴通讯、Lumentum、Finisar、Avago、AAOI、II-VI、Oci三菱、住友、博通等。光学元件：平面/球面光学元件、横压玻璃非球面透通信、太辰光、腾景科技、光库科技、中瓷电子、博创科技、昂纳技术等。以海外进口为主，包括LDdriver、TIA、器、光调制器（DML/EML）、光收发次模块（TOSA/ROSA/BOSA）等；无缘光器器、光开关、光纤连接器、波分复用解复用器、光分路等；主要厂商：光迅科技、博创科技、华工科技、Lumentum、Fin块：数通光模块、电信光模块，100/200/400/800G/1.科技、华工科技、博创科技、联特科技、剑桥科技3数据中心市场：云厂商如阿里云、腾讯云、华为云、百度云、AWS、Microsoft、网络架构是指网络系统中各个组件和子系统之间的结构和组织方式，决定了数式、管理方式以及网络整体的性能和可靠性，网络架构包括硬件和软件两个方对光通信具备不同的需求，包括传输速率、带宽要求、传输距离、技术标准、以太网设备、线缆和接口卡，借助交换机或路由器实现各个网络节点之间的通信（100Mbit/s）、千兆以太网（1000Mbit技术在超级计算机集群和GPU服务器等领4断升级，从早期的SDR、DDR、QDR、络使用自身定义的网络协议，需要特定的软件和驱动才能与其他系统和设备信息有序传递、提高网络效率。成本：以太网成本较总体来看，以太网作为过去数十年使用最广泛的通信协议封闭的英伟达方案有所欠缺。随着大模型超算的持续推进，超以太网联盟的成5（2）英伟达：IB和NV网络打造高性能集群并行计算方式，擅长处理大量、简单的运算，因此），6NvlinkSwitch1:4.5+InfiniBand1:3=1:7.5（实际应用中目前因价Linux基金会的牵头下成立超以太网联盟（UltraEthe下，采购到的显卡，光模块、交换机硬件数量就会较少。当前力实现生态闭环，从而降低成本。第二则是A机厂商一起，扩大以太网份额与性能，让更加高性价比的网络惠及客户。我们开放协议渗透率逐渐提升，组网成本中的“隐性花费”有望降低，客户可以将更成竞争力，进一步增加下游客户可选择性，光通信的网络架构渠道得以拓宽论是从显卡服务器设计亦或是网络架构上，AMD全面拥抱“商与战略伙伴。同时，在跨服务器的显卡连AI拉动光模块速率升级，1.6T光模块产7代也有望更早来临。高算力、低功耗是未来市场的市场。中国企业已经成为全球光通信产业的重要一极，尤其是光模块领域迅速器，电接口使用16×100Gbps信号，光学侧使用4×400GFR2信号，模块可以支持长达2实现10km传输链路预算。在制成工艺上，基于公司成熟稳定的COC(chiponcarrier)以及量子点激光器等新型材料方向，自主研发并行光技术，积极推动新技术、新大、专业性最强、影响力最大的国际性盛会，受到全球光通信、芯片乃召开，展会中讨论的热点话题包括量子网络、机器学习(ML)和人工智能(AI)5G创新等。在本届OFC展会上，国外相关厂商在光芯片、光学元件、电芯片等领域展示了最新的8光模块传输的原理基于光学和电学相互转换，具体包括光接收模块和理是，在发射端原始电信号经过驱动芯片处理后，激活半导体激光器号；接收端接收光信号后，光探测二极管将其转换为电信号，经的演进以及AIGC对海量数据传输的需求，电信、数通信号的调制、传输和恢复。PAM4（4-LevelPulseAmplitudeMo9DSP是数字信号处理技术，主要用于解决光通信系统中的数扰，使得接收器无法恢复正确信号。引入DSP后，信应非递归（FIR）滤波器恢复，从而减少对光器件带宽的要求。PAM4+D在高速通信领域，PAM4逐渐成为一种重要的调制方式，CPO（Co-packagedOptics）是一种在数据中心光互连领域过将光模块与交换芯片进行共封装，可以降低成本耗、低成本、小体积的最优封装方案之一：减少走线距离：C光学的思路有望逐步替代传统的可插拔光模块，CPLPO简介：LPO（lineardriveplugg光模块领域，就是通过线性直驱技术替换传统码率和传输距离有所牺牲。该技术适用于数据中心等短距离1.25G、2.5G、8G、10G、16G、25G、32块，结构越复杂。根据封装类型的不同，光模块可分为SFP、eSFP、SFP+、MACOMPUREDRIVE技术的800G多模光模块功耗低于4W幅降低。DSP/重定时功能增加了延迟，以MACOMPUREDRIVE成本约占20-40%；LPO的Driver和TIA里集成了EQ功能，成本会较DSP上浮少许，但L主要供应商，博通也在推进相关产品研发。目前，剑桥科高速光模块，我们认为，北美云厂商正在积极扩充算力资源值得注意的是，LPO方案需要和交换机进行配合，点到点连接层面，冯诺依曼瓶颈凸显，光互联联，到AI超算中心的机架间光互联，甚至芯片间光的距离正在缩短。究其原因，是“冯诺依曼瓶颈”凸显：电子在处理器和内存之间的传输速度和物理延迟而被限制，将数据传输通道改为光子，或将有效解决冯诺依曼瓶颈。将以上假设AI新品AI超算中，我们发现，光连接需求大幅增架之间体现在“网络高吞吐”，我们认为，光连接在整个算力系统的AOC（ActiveOpticalCables，有源光缆）和步提升和多模光模块成本降低，采用光传输的AOC方面到面交换层面，ROADM进化出OXC，光交换建起更加高效、易于维护的“立交桥”系统。ROADM（ReconfigurableOptic光通信系统中电光调制器是关键环节，通常可以按照材料平台分为三调制将高速电子信号转换为光信号，制备电光调制器有三种较为常见的方案，划分为磷化铟方案、硅光方案、铌酸锂方案。磷化铟调制器目前使用较为广泛中长距离光通信网络的收发模块，但存在尺寸、功耗、成本较高的欠缺，因此和薄膜铌酸锂两种较为创新的平台，铌酸锂方案又可以分为传统铌酸锂和薄膜用于长距离、大容量传输场景，但由于体积较大，与光器件小型化的发展趋势规模晶圆制造；而薄膜铌酸锂调制器尺寸更小、损耗和功耗较低、带宽更大、老生常谈“硅光”。硅光技术提出已久，当市场广泛讨论硅光技术硅光模块。硅光器件是基础硬件，包括光源、调制器、探测器、波导等；硅光收/探测/调制芯片等集中在一起的单芯片，具备高性能、低功耗、低成本光技术的集大成者产品形式，将光源、硅光芯片和模块如光发送器件和光硅光本质上是硅基光电子大规模集成技术，较传统方案更具优势，集中体功耗低、集成化程度高、体积更小等方面。硅光技术是一种利用硅材学器件的制造和集成的技术，硅作为主要材料，通过在硅基底上制器、光耦合器等，从而实现在硅芯片上集成集成度高：硅芯片是集成电路制造中常见的材料，硅光技术可以与传统容，实现光学器件的高度集成，减小整个光学系统的体积。制造成本低：硅体材料，硅光技术相对于其他光学材料的制造成本更低，有利于大规模制强：硅光技术可以与现有的电子集成电路技术兼容，使得光学器术借助光互连实现低能耗和低散热，有效避免了解决网络拥堵和延迟，激快了传输速率。短距离通信应用：硅光技术主要应用于短距离通信领域硅材料自身应用历史悠久，掣肘硅光技术发展难点集中于光激光器，技术基材料自身发光效率较低，光激光器成为技术痛点（采用大规模集成电路技术工艺集成单片硅族材料，再将三五族的激光器与硅上集成的调息，硅光最近的突破性进展引入了在硅上制造有源光学元从工艺角度来看，硅光可以分成单片集成和混合集成，目前混合集光调制器、波导、耦合器等光学元件，统一被整合在硅芯片上，从而形成一个片集成方式的优势在于可以减小尺寸、提高集成度，并降低制造成本。混合集他材料的光学组件结合在一起，即将电子器件（Si-Ge、HBT、CMOS、射频等）探测器、光开关、调制解调器等）、光波导回路集成在一个硅芯片上，其中硅分的处理，而其他材料的光学元件则负责光的生成和调制，混合集成的优势在电子器件和其他材料的优异光学特性，实现更高效的光通信和传感应用。目前，，耗，速度与质量双提升，除了硅光的制造工艺，光模块的封装技术与硅光落地更加开放，硅光在高速率背景下有这比较明显的纸面优势，整体进展有望系数）。薄膜工艺拉进电极距离，降低电压提升带宽电压比。相比其他材料兼具薄膜铌酸锂的大带宽优势将更加突出。薄膜铌酸锂有何优势？传统的体铌酸锂折射率差非常小，带来波导模场太大的问题；波导模场面积很大，相应的电极增加，那么实现电光调制就需要外加足够大的驱动电压来获得足够的电场，功铌酸锂的优势是可以采用刻蚀等方法制作强限制的波导模场，利用这种工艺可模场很近的地方，从而降低驱动电压。同时，薄膜铌酸锂还顺带解决了带宽问波导模场包层（硅/二氧化硅）的厚度就可以实现不同带宽。这样一来，薄膜极宽的带宽、低调制电压、低损耗和更好的传输效率。铌酸锂进入门槛较高，锂调制器设计难度大，工艺复杂，技术门槛高，全球仅三家光通信厂商可以批线（2019年由光库科技收购）。其他头部光通信设备厂谷歌数据中心网络深度转型，OCS顺利上马。为迟、通信协议异构、需要频繁升级换代的问题，（OpticalCircuitSwitching，OCS）技术，通线指示的带内光信号路径，与带内信号路径叠加，850nm间，如此狭小的蚀刻电路沟槽中，晶圆的良率难以保证致使芯片制造成本飙应”凸显，5纳米芯片普遍出现漏电现象，最终令芯光子具有光速传播、抗电磁干扰、光波任意叠加等特性，因此光子天因而光子芯片运算速度极快。光子学技术在计算机中的应用包含两个层为传输信息载体的光互联技术，另一个层次是直接在光域实现信息的处分为模拟光计算和数字光计算。模拟光计算最经典的就是计算机视觉中二进制计算的点芯片处理傅立叶变换积分会消耗很大一部分算力，然而前沿学界正在尝试将光互联搬进芯片内。芯片外的光互联尺度已若将电子结构一并改为光子结构，从理论上说可以进一步增强芯片性能，同时光转换，能耗进一步降低。光透镜实现可编程，是光计算的表了《Deeplearningwithcoherentnanophotoniccircui论文提出一种网络状干涉器，在光通过干涉器的时候，利用它们相互之间的干来进行线性运算，可以总结为用一个干涉器的集联来完成大规模的线性计算，其他光计算方案相比，该方案具有高算力密度和线性扩展性的优点，这标志着光子计算芯片以光子为信息的载体具有高速并行、低功耗的优势，我速、大数据量、多矩阵计算的人工智能计算处理的最具有潜处于概念阶段，距离商业化应用较远，当下可以关注上文所述的硅光芯片间互联将光通信带入卫星一直是全球产业链发展的重要方向，与传统的微波或者无光通信具有需要功率小，通信速率高，保密性好等特点，尤其是在卫星通信频代，无需专用频谱的卫星激光通信有望加速发展，但与之相对的是，星地之间地之间瞄准与捕获机制复杂等等痛点，一直制约了星地激光通信的发展。从目但随着低轨星座的发展，星与星之间的激光通信有望率先起量，星间激光通作为载波在空间进行图像、语音、信号等信息传递，具有传输速率高、抗干积小、质量轻、功耗低等优势，可以大幅降低卫星星座系统对地面网络的依站的建设数量和建设成本。除了继承了上文中提到的优点外，由于星座间两射端与接收端同处于太空环境中，不会受到云雨气象条件干扰的同时，激光与地面不同的是，卫星上由于两颗卫星之间相对位置高速变化，对于接光学分系统由光学天线、中继光路及各收发光学支路构成，各部分