在光通信方面,我国的确存在短板,短板存在于哪一环呢?

电子技术应用ChinaAET 发表于 2018-07-17 09:02:34 收藏 已收藏
赞(0) •  评论(0

在光通信方面,我国的确存在短板,短板存在于哪一环呢?

电子技术应用ChinaAET 发表于 2018-07-17 09:02:34

随着5G的临近,光通信愈发受重视。在这个关键时刻,光电产品被特朗普政府列入九大类适用301条款调查特别关税的征收清单中,做为打击“中国制造2025”的重要举措。

本周,“未雨绸缪 上海打造光芯片策源地”的文章广为流传,文章指出:去年,上海市政府将硅光子列入首批市级重大专项,投入大量经费,布局硅基光互连芯片研发和生产。而今,很多业内人士感叹,上海真是未雨绸缪,因为硅基光互连芯片是新一代通信芯片,国内通信企业已在这种器件上被卡了脖子。

在光通信方面,我国的确存在短板,短板存在于哪一环呢?

在光通信市场,光通信设备、光纤光缆、光模块和光器件所占的比例大致为4:4:2。尽管我国在光设备方面有华为、中兴、烽火等企业,占据绝对的市场与技术优势,但是在光通信器件方面,以民营中小企业为主,规模较小、研发投入较少、自主研发能力较弱,核心基础光通信器件研发能力薄弱。此外,光通信设备成本里面光模块占了60-80%,光器件占光模块成本的60-80%,光芯片又占了光器件成本的60%。哪怕我国在光设备领域占据领先地位,也要受制于上游的光器件、芯片等。

光芯片国产化率仅为3%

2017年底工信部发布《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》指出,核心、高端光电子器件落后已经成为制约我国信息产业发展瓶颈。目前高速率光芯片国产化率仅3%左右,供应主要依赖美国、日本厂商。政策要求在2022年中低端光电子芯片的国产化率超过60%,高端光电子芯片国产化率突破 20%。

目前,国内仅有光迅科技、海信、华为、烽火等少数厂商可以生产中高端芯片,但总体供货有限,市场占比不足1%,高端芯片严重依赖于博通、三菱等美日公司。

从核心芯片能力分析,国内企业目前只掌握了10Gb/s 速率及以下的激光器、探测器、调制器芯片,以及 PLC/AWG 芯片的制造工艺以及配套 IC 的设计、封测能力,整体水平与国际标杆企业还有较大差距,尤其高端芯片的设计能力比美日发达国家落后1-2代以上。

“有源”产品是最大痛点

从产品技术看,有源光芯片、器件与光模块产品是全球技术的研发热点。全球主要光器件厂积极布局有源光芯片、器件与光模块产品,并达到100Gb/s速率以上水平。中国企业在有源产品方面与其他国家相比差距较大,在无源器件、低端光收发模块等中低端市场的份额较大,比如陶瓷套管/插芯、光收发接口等组件,是全球最大的生产产地。

目前,在有源器件方面,我国只有寥寥几家能自主生产激光器和探测器管芯的厂商,速率较低。通信设备及系统所需的高速率管芯、单元器件及掺铒光纤均需要进口。

我国光设备商自下而上垂直一体化整合将成为趋势

近年来,华为、中兴屡遭受美国商务部调查,其背后与我国核心器件缺失有着直接关系。中兴事件更直接说明了核心元器件缺失的严重性。尽管如今美国已解除对中兴的禁售令,但我国发展核心器件仍刻不容缓。

其实,早在几年前,我国光通信相关厂商已经意识到了这个问题。以华为、中兴和烽火通信为代表的企业开始实行“一体化”战略,积极向芯片领域布局,提升一体化能力,必将提高公司的竞争力,降低成本,保障货源,同时进一步提升企业的盈利能力。

“一体化”战略在《中国硬科技产业投资发展白皮书》(由中国科学院、西安市人民政府支持,西安西咸新区及中科创星共同发起,清科研究中心、中科协创新战略研究院及《麻省理工科技评论》联合编制的)中也被提及,白皮书指出:国内光通信企业在上游核心光器件、光芯片研发能力不足,未来涵盖模块、器件、芯片等的光通信上游领域并购重组将频发,设备商自下而上垂直一体化整合将成为趋势。

未来,我国光通信产业将由低门槛、低利润率的光纤光缆向高门槛、高利润率的核心器件和一体化延伸。

上海布局硅光芯片产业,意义何在?

业内有两大类芯片封装解决方案,一类是III-V族,一类是硅光,其中前者技术相对较成熟,有成熟的单片集成解决方案,后者的激光器集成和封装方案还在完善中。这意味着,光芯片的产业化尚处于早期阶段。目前,光芯片供应商在全球只有为数不多的几家均在美国。

2017年,上海市政府将硅光子列入首批市级重大专项,投入大量经费,布局硅基光互连芯片研发和生产,目的打造硅光子芯片全产业链,掌握关键核心技术,让国内企业摆脱对国外光芯片供应商的依赖。

如今,由张江实验室牵头承担的硅光子市级重大专项在工艺技术方面取得突破,具备了光芯片流片能力。预计今年年内,我国第一条硅光子研发中试线将在上海建成。解放日报消息称,去年9月在上海嘉定区通线的8英寸“超越摩尔”研发中试线也是其中一部分,另一部分设备还在采购过程中。预计今年年内,“超越摩尔”研发中试线的硅光子设备将投入运行。

硅光子市级重大专项技术负责人余明斌表示,我们要在上海打造全产业链,包含芯片设计、制造、封装、测试等各个环节。据透露,承担重大专项产业链下游子项目的上海企业都有销售额指标,如上海圭博通信技术有限公司的指标是:替代进口硅光子芯片,年销售额1亿美元,成本、工艺优于传统技术。

尽管在硅光芯片的布局上落后于美国,但是上海在硅光芯片上的布局具有前瞻性,可为未来的光通信产业打下基础。余明斌表示,光芯片在全球方兴未艾,正在逐步取代传统的电芯片,成为通信芯片的主流。

收藏

相关话题
文章来源专栏

评论(0)

加载更多评论

参与评论

分享到

QQ空间 QQ好友 微博
取消