近日,2025年国家自然科学基金青年学生基础研究项目(博士研究生)启动,依托单位在2025年9月12日前完成推荐。国家自然科学基金青年学生基础研究项目...
2025-08-10 0
经过多年的不懈努力和持续投入,中国半导体产业实现了从无到有的重大突破,如今已呈现出蓬勃兴盛的发展态势。
中芯国际作为国内半导体制造的领军企业,不断加大研发投入,提升工艺水平,在成熟制程和先进制程上都取得了重要进展,逐步缩小与国际顶尖水平的差距。
北方华创则在半导体设备领域崭露头角,其生产的刻蚀机、沉积设备等关键设备,为国内半导体企业的生产提供了有力支撑,众多国内半导体企业正紧锣密鼓地推进国产替代进程,力求在关键技术领域实现自主可控。
中国拥有世界上最大、门类最齐全的制造业体系,这一体系犹如一座庞大而精密的机器,涵盖了从原材料加工到高端装备制造的每一个环节。无论是钢铁、煤炭等基础原材料产业,还是航空航天、高铁等高端装备制造业,中国都具备强大的生产能力和技术实力。然而,在这片繁荣的产业景象中,也存在一些“漏网之鱼”,光芯片产业便是其中之一。
一、光芯片依赖进口的现状剖析
(一)光模块繁荣与光芯片困境
2025年上半年,新易盛公布的业绩数据令人瞩目,预计实现37亿元 - 42亿元的净利润,净利润增速高达327.68% - 385.47%。这一成绩的背后,是AI算力景气度持续高涨,对光模块的需求呈现出旺盛态势。随着人工智能技术的快速发展,数据中心对数据传输和处理能力的要求越来越高,光模块作为实现光电信号转换和传输的关键部件,其市场需求也随之大幅增长。
中国在光模块领域的竞争力毋庸置疑。
2024年全球前十大光模块厂商中,有一半以上来自中国,中际旭创、光迅科技、华为等企业凭借其先进的技术、优质的产品和良好的市场口碑,在全球市场上占据重要地位。这些企业不断加大研发投入,提升产品性能和质量,积极拓展市场份额,推动了中国光模块产业的快速发展。
然而,与光模块的繁荣景象形成鲜明对比的是,光模块中光芯片的境况却天差地别。光芯片是实现光电信号转换的基础元件,其性能直接决定了光通信系统的传输效率。
光模块的各个主要组成部分,如激光器、探测器等,都离不开光芯片的支持。可以说,光芯片是光模块的“心脏”,其技术水平的高低直接影响着光模块的性能和可靠性。
(二)技术差距与国产化率现状
目前,国内光芯片企业在技术积累方面存在一定的短板。仅在2.5G和10G领域实现了核心技术的掌握,但在高端光芯片领域,与国际先进水平仍存在较大差距。技术积累的薄弱导致国内企业在高端光芯片的研发和生产上面临诸多困难,如工艺稳定性、产品良率等问题亟待解决。
从国产化率数据来看,差距更为明显。
到2024年,我国2.5G及以下速率光芯片国产化率已经高达90%,这意味着在这一领域,国内企业已经基本能够满足市场需求,实现了自主可控。然而,25G以上光芯片的国产化率仅5%,大部分市场份额仍被海外光芯片厂商占据。尤其是算力中心所使用的最先进的光芯片及模组,单通道速率传输需达到大于等于100G/秒,这部分光芯片我国几乎全部依赖进口。这种高度依赖进口的局面,不仅使国内企业在供应链安全方面面临风险,也限制了我国光通信产业的高质量发展。
(三)供应紧张与需求矛盾
中际旭创曾表示,2023年以来受到800G光模块需求不断上修的影响,常规DSP、EML和VCSEL光芯片均出现过供应紧张的情况。随着人工智能、云计算等新兴技术的快速发展,数据中心对高速光模块的需求呈现出爆发式增长。
800G光模块作为新一代高速光通信产品,具有更高的传输速率和更大的带宽,能够满足数据中心对海量数据传输和处理的需求。然而,由于国内高端光芯片产能有限,无法满足市场快速增长的需求,导致光芯片供应紧张,进而影响了光模块的生产和交付。这种供需矛盾不仅制约了国内光通信产业的发展,也给相关企业的生产经营带来了一定的压力。
二、源杰科技:量产破局与希望之光
(一)量产突破与产品进展
在光芯片国产化的艰难征程中,源杰科技犹如一颗冉冉升起的新星,走上了破局的道路。2024年,公司成功量产CW 70mW大功率激光器芯片,这一成果具有重大意义。该芯片可满足400G和800G光模块对光芯片的需求,为国内高速光模块的生产提供了关键支撑。并且,源杰科技在多家客户实现了批量交付,出货量超过百万颗,这充分证明了其产品的质量和性能得到了市场的认可。
此外,源杰科技在产品研发方面不断取得新进展。
公司开发的100G PAM4 EML、CW 100mW芯片已经完成客户验证,这意味着这两款芯片在技术指标和性能方面达到了客户的要求,具备了大规模生产和应用的条件。
200G PAM4 EML芯片也完成了产品开发并推出,进一步丰富了公司的产品线,提升了公司在高端光芯片领域的竞争力。
(二)高性能光芯片的挑战与突破
PAM4 EML芯片属于一种高性能光芯片,具有调制频率高、稳定性好、传输距离长等优点。
调制频率高使得它能够在单位时间内传输更多的数据,满足高速光通信的需求;
稳定性好保证了在长时间运行过程中,芯片的性能不会出现明显下降,提高了光通信系统的可靠性;
传输距离长则使其适用于远距离光通信场景,如跨城、跨国等。然而,高性能也意味着生产难度大。
PAM4 EML芯片的制造工艺复杂,对设备精度、材料纯度、工艺控制等方面都有极高的要求。尤其是在传输速率高达100G和200G的情况下,全球能够生产的厂商相对较少,主要是几家海外龙头。
源杰科技能在这方面取得突破,实属不易。这一突破在一定程度上说明公司已经有可以媲美国际龙头的光芯片生产能力。通过持续的研发投入和技术创新,源杰科技掌握了高端光芯片的核心技术,解决了生产过程中的一系列难题,实现了产品的量产和交付。这不仅提升了公司在国内光芯片市场的地位,也为我国光芯片产业的发展注入了新的动力。
三、高端光芯片:源杰科技的“救命稻草”与转型契机
(一)业绩困境与市场依赖
对于源杰科技自身来说,高端光芯片也是一根“救命稻草”。回看源杰科技的业绩,可以发现2020 - 2024年,公司营收基本在原地踏步,净利润甚至呈现下滑态势,从0.79亿元降到亏损0.06亿元。这一业绩表现背后,是公司对电信市场的过度依赖。直到2024年,公司电信市场产品营收占比仍然高达80.22%。
在电信市场中,源杰科技的产品以2.5G、10G等中低速率产品为主。这一市场领域国内同业竞争者众多,市场竞争激烈。众多企业纷纷涌入这一领域,导致产品价格不断下降,利润空间被压缩。同时,随着5G基站和光纤接入部署进入成熟期,电信市场对光芯片的需求增长也逐渐趋于平缓。市场需求增长乏力,而竞争却日益激烈,这使得源杰科技在电信市场的经营面临巨大压力。
(二)毛利率下滑与盈利困境
由于上述原因,2020 - 2024年公司电信市场产品毛利率从68.15%显著下滑到24.63%。毛利率的下滑直接影响了公司的盈利能力,连带着公司整体毛利率也从68.15%降到33.32%,净利率更是从33.78%降到负值。这意味着公司在经营过程中不仅没有盈利,反而出现了亏损。盈利能力的下降使得公司在研发投入、市场拓展等方面受到限制,进一步影响了公司的长期发展。
(三)转折出现与业绩反转
转折出现在2025年一季度。源杰科技应用于数据中心光模块的光芯片销量逐步释放,为公司带来了新的业绩增长点。与电信市场产品相比,数据中心光模块光芯片毛利率超过70%,这一高毛利率产品的大规模销售,一举扭转了公司业绩和盈利能力的颓势。
2025年一季度,公司实现营收0.84亿元,同比增长40.53%,创下一季报新高;实现净利润0.14亿元,同比增长35.93%,超过2023年全年的净利润水平。同期,公司毛利率上升到44.64%,净利率上升到16.97%,均比2024年增加了10个百分点以上。这一业绩反转充分说明了高端光芯片对公司的重要性,也为公司未来的发展指明了方向。
四、行稳致远:光芯片产业的未来展望
(一)AI大模型升级迭代带来的量价齐升机遇
接下来,AI大模型将继续升级迭代,这将为光芯片产业带来量价齐升的发展机遇。
首先,从量的方面来看,
海外光模块龙头Marvell表示,ChatGPT 3.0的AI芯片与光模块需求比仅为1:2;而ChatGPT 4.0中AI芯片与光模块需求比就上升到1:3了。随着人工智能技术的不断发展,越来越复杂的大模型将不断问世。为了训练和运行这些大模型,需要构建大规模的AI芯片集群。毫不夸张地说,10万甚至百万级规模的AI芯片集群有望成为常态。Marvell认为,届时AI芯片与光模块需求比有望提升到1:5。而光模块数量的增加将直接促进光模块中光芯片的需求释放,为光芯片产业带来巨大的市场空间。
其次,从价的方面来看,
根据测算,光芯片及组件在光模块中的成本占比50%左右,其中光芯片在光芯片及组件中的成本占比又高达70%,因此光芯片占光模块成本的35%左右。这个比例只是中端光模块中光芯片的成本。随着光模块传输速率提升,光芯片的价值量也将同步增大。例如,2018年 - 2021上半年,德科立采购的光芯片单价上涨近7倍。这充分说明了速率的提升对光芯片价值量增长的促进作用很大。随着市场对高速光模块需求的不断增加,高端光芯片的价格有望进一步提升,从而为光芯片企业带来更高的利润。
在此基础上,全球光芯片市场规模有望从2024年的35亿美元增长到2030年的超110亿美元,年复合增速接近20%。这一巨大的市场潜力将吸引更多的企业进入光芯片领域,推动产业的技术创新和规模扩张。
(二)源杰科技的优势与前景
目前,源杰科技的产品已经进入中际旭创和华为海思等大厂的供应体系,并且中际旭创还间接持有公司股权,华为哈勃也曾入股。这一系列合作和投资不仅为源杰科技提供了稳定的客户资源和资金支持,也提升了公司的品牌知名度和市场影响力。与行业龙头的合作,有助于源杰科技了解市场需求和技术发展趋势,及时调整产品研发方向,提升产品质量和性能。
不光如此,对于CPO技术趋势,公司也已经有所准备。
CPO(共封装光学)技术是一种将光芯片与电芯片集成在一起的新技术,能够显著提高光模块的集成度和性能,降低功耗和成本。源杰科技研发了300mW高功率CW光源,并实现该产品的核心技术突破,可以满足与CPO/硅光集成的协同创新。这一技术突破使公司在CPO技术领域占据了一定的先机,为公司在未来光通信市场的发展奠定了坚实基础。
国产光芯片产业虽然目前面临着诸多挑战,但也在不断取得突破和进展。源杰科技作为国产光芯片企业的代表,在量产突破、业绩反转等方面为行业树立了榜样。随着AI大模型升级迭代带来的机遇以及源杰科技等企业的不断努力,国产光芯片产业有望实现行稳致远的发展目标,在全球光通信市场中占据重要地位。#文章新锐创作者认证#
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