内容精要:硅光市场的曙光刚刚泛起,就像早晨五六点钟的太阳,未来市场想象空间大,风险也更大,旧秩序的垄断者和新规则的制定者同台竞技,面临同样的机遇和挑战,这不正是风险投资梦寐以求的新赛道模样么?

 

 

关于 5g 光器件,“创道咨询”在之前的文章《5G 领域投资机会分析(光器件篇)》中曾提到过,创业板上市公司博创科技(300548)已经成功已开发数通用 100G 和 400G 硅光收发模块及无线承载网前传 25G 硅光收发模块等产品,开始向客户送样测试。

 

网上公开信息显示,博创科技属于国内最早布局硅光的上市公司,产品走在行业前列,在 5G 对于光通信需求大幅提升的背景下,有望弯道超车。

 

2020 年 2 月,博创科技与 Sicoya GmbH 和源杰半导体公司等成立合资公司,布局硅光芯片。而根据近期消息,博创科技发布定增预案,拟募集不超过 8 亿元,投资主要用于年产 245 万只硅光模块和年产 30 万只无线承载网光模块。

 

那么,博创科技正在积极布局的硅光,到底是什么东西?

 

先来谈一谈硅光的必要性。

 

之前品利基金经理陈启在讨论硅光行业的时候,曾提到过,硅光有两个层面上的含义,一个是光模块的集成化,一个是光替代铜互连。

 

“光模块集成”和“光替代铜互连”,这两个方向,单单从字面上简单理解,就可以明显感受到技术含量的巨大差异,一个是硅光的初级阶段,光模块和硅芯片封装集成,属于封装级的集成,类似于 SiP 系统级封装;另一个是高级阶段,光代铜互连,属于硅基集成功能,类似于 SoC 系统级芯片。

 

但不管怎么样,这两个方向的目的都是一样的,既是为了减少在光电转换过程中,以及信号传输过程中的信号损耗,并提高传输效率。

 

制约 5G 发展的,已经不是空口侧无线通信技术,而是核心网的传输效率。5G 的一大特色就是网络上承载各种不同应用,对带宽、时延、连接数量有着各不相同的需求,对承载网和骨干网的管理和传输要求也大幅提升。这也是为什么边缘云、SDN/NFV、硅光技术等一系列 5G 配套技术被普遍关注的原因。

 

因此,在 5G 无线带宽的跨量级提升、云计算算力无限提供的情况下,制约网络通信发展的瓶颈就体现在了承载网的传输效率上。

 

硅光就是为这个目的而生。

 

接下来,我们研究一下博创科技的硅光。

 

根据博创科技官方资料对其“400G 数据通信硅光模块”描述,该模块主要用于数据中心网络,将带宽从从 100G 向 400G 提升。

 

400G QSFP-DD DR4 硅光模块

 

400G 硅光模块基于硅光子集成技术,采用了业界领先的 7nm DSP 芯片。一改传统分立器件布局,采用 3D 封装,大幅简化光模块的设计和制造,单片集成了 MZM 调制器、硅波导、探测器、Driver、TIA 等多个有源和无源芯片。

 

400G QSFP-DD DR4 硅光模块系统框图

 

由此看来,博创科技的硅光,是硅光的初级阶段,将硅基数字信号处理芯片与有源、无源等各类光器件集成封装到一起,从效果上看,可以类比一下集成电路领域的先进封装 SiP 技术,终极目的就是为了减少线路损耗,提升工作效率。本质上还是模块级的集成。

 

我们先看一下国外,数通领域行业巨擘思科公司的动作,2012 年,思科以 2.71 亿美元并购 Lightwire,2018 年,思科以 6.6 亿美元收购 Luxtera,2019 年,思科以 26 亿美元鲸吞 Acacia。

 

Acacia 是全球高速相干光模块的主要供应商,拥有芯片设计能力,主要通过基于硅光集成的技术平台实现高速光传输。

 

这几起引人关注的并购事件,都说明巨头思科正在布局硅光子技术领域。

 

硅光可以在硅基材料上集成不同类型的光电子器件,光学与电子元件组合至一个独立的微芯片中,提升芯片与芯片之间的连接速度,从而解决传统方案在 400G 以上面对的体积、成本、功耗、温漂等方面瓶颈。

 

当然,对于顶级的硅基光芯片而言,国内公司也在积极布局,根据 2018 年消息,光迅科技(002281)和国家信息光电子创新中心研发出了我国首款商用“ 100G 硅光收发芯片”,支持 100-200Gb/s 高速光信号传输,是当时世界上集成度最高的商用硅光子集成芯片之一。

 

同样也是在 2018 年,亨通光电(600487)也发布公告,与英国洛克利硅光子公司合作的 100G 硅光子模块项目完成了 100Gbps 硅光芯片的首件试制和可靠性测试,完成了硅光子芯片测试平台搭建。

 

这些新闻宣传稿里,单从字面意思上看,应该是硅基光电集成芯片,但是都是上市公司信息,朦朦胧胧才是美,究竟本质是模块级硅光封装,还是硅基 SoC 系统级芯片,这还需要进一步考证。

 

而在国内的硅光创业领域,实践者数量其实也并不多。

 

2019 年,光梓科技完成 C 轮融资,投资方为国投创业、华兴新经济基金。光梓科技专注于数据中心、5G 传输、3D ToF 智慧传感等领域专用的 CMOS 硅基高速低功耗光电子集成芯片。

 

2018 年,芯耘光电完成 Pre-A 轮融资,投资方为普华资本、中银浙商产业基金、士兰创投和芯禧资本。芯耘光电专注于 100G 及以上速率的光芯片及光子集成技术开发,设计和制造。

 

2019 年,浙江光特科技也完成一轮融资,锦聚投资入股。光特科技专注于高端光子芯片技术产品的研发,主要产品有 III-V 族化合物半导体激光器和探测器芯片、硅光子集成芯片、硅光有源无源器件、红外热成像芯片及智能传感器等。

 

另外,宁波东立创芯也是一家涉及光子集成芯片企业,有国家千人计划背景,将光子集成技术应用于光纤到户市场,致力于下一代光子集成芯片设计、芯片制造和器件封装的深研攻关。