1、光通信系列报告之四-硅光的进击：全球光通信十年变革之源动力 证券研究报告 证券分析师侯宾 联系电话：、 联系邮箱： 执业证号：S0600518070001 日期：2020年4月21日 2 2 目录目录 第一章：技术端看硅光：下一代技术跃升的关键第一章：技术端看硅光：下一代技术跃升的关键 第二章：需求端看硅光：数通电信双向提振第二章：需求端看硅光：数通电信双向提振 第三章：产业格局逐步形成，市场空间加速向上第三章：产业格局逐步形成，市场空间加速向上 第四章：玩家相继入场，前瞻卡位第四章：玩家相继入场，前瞻卡位5G5G优势优势 第五章：建议关注的标的第
2、五章：建议关注的标的 第六章：风险提示第六章：风险提示 oPpQnNsOmRqOmOoPuMoPmP6MbP8OmOqQmOoOjMmMqMkPnPnP6MoOvNMYnRrQuOpMnQ 3 3 光通信发展核心驱动力 技术迭代产品创新需求带动 光通信发展脉络 光纤波分复用分立器件光芯片/模块硅光 光通信发展趋势 高速体积小成本低 未来能够抓住硅光机遇的光模块光模块/ /芯片芯片/ /器件公司器件公司，值得重点关注。 图图1 1：能够抓住硅光机遇的：能够抓住硅光机遇的光模块光模块/ /芯片芯片/ /器件公司器件公司值得重点关注值得重点关注 资料来源：东吴证券研究所整理 核心观点：硅光是下一代技
3、术跃升的关键，是核心观点：硅光是下一代技术跃升的关键，是光模块光模块/ /芯片芯片/ /器件公司器件公司公司突围的关键公司突围的关键 技术跃升的关键技术跃升的关键 功耗低 4 第一章：技术端看硅光：下一代技术跃升的关键第一章：技术端看硅光：下一代技术跃升的关键 5 图图2 2：光通信发展进程：光通信发展进程 光通信的 开端 古代 烽火狼烟 1880 贝尔用光波作 载波传话音 1951 医用玻璃纤维 1966 提出玻璃可以制成 衰减为20dB/Km的 通信光导纤维 1970 制出20dB/Km 的光纤 80年 代初 单模光纤和量 子阱激光器问 世 85-90 年代初 单模光纤作为通 道、单模激光
4、器 作为发射器 21世 纪 DWDM与DFB的 商业化 光通信的雏 形，利用光 进行最直接 的传播。 光电话 损耗仍高达 1000dB/Km 限制：限制：过量的金属 离子和其他杂质， 包层分界面不均匀 及其所引起的折射 率不均匀。 降低光纤损耗降低光纤损耗 是可行的是可行的，光 纤通信系统的 实际研究条件 得以具备 探索光通信 传输媒介 衰耗、造价而 无果 蓬勃发展期 高性能、高品质、高速率的光 模块将成为主流 1.1 回溯光通信发展史，更高效率、更低成本是追求的目标回溯光通信发展史，更高效率、更低成本是追求的目标 资料来源：电子发烧友、OFWEEK等，东吴证券研究所 6 光模块发展方 向 提
5、高光模块的 性能 单通道速率B 单通道速率最 大化 空分复用X M 波分复用X N 极化复用X 2 光域光域 技术技术 光纤资源比较丰丰 富富的情况下适用 光纤资源比较紧紧 张张的情况下适用 电域电域 技术技术 调制方式X P 通过光/电域复用提高速率 速率提升 功耗降低 体积缩小集 成度提升 成本降低 400G/800G400G/800G 以及硅以及硅 光技术是发展重光技术是发展重 点。点。 现阶段 100G 光模块的芯片 （实际用的是 25G 光 芯片）产能扩充、模产能扩充、模 块封装良率提升块封装良率提升是主 要方向。 未来 1.2 400G以及硅光技术是发展重点以及硅光技术是发展重点
6、图图3 3：400G400G以及硅光技术是发展重点以及硅光技术是发展重点 资料来源：2018-2023年中国光模块行业盈利现状与投资趋势研究报告、电子发烧友等，东吴证券研究所整理 7 1.3 硅光子技术简介硅光子技术简介 Intel实验室通过混合硅激光器技术的集成激光器，首次实现了基于硅光子的数据连接。硅光子技术是一种基于硅光子学 的低成本、高速的光通信技术。基于硅基衬底材料，利用CMOS工艺，结合微电子为代表的集成电路及光子技术，用激光束 代替电子信息传输数据。 资料来源：电子说，东吴证券研究所 电 端 A 光调节器 光调节器 电电 信信 号号 光探测器 光探测器 电电 信信 号号 波分复波
7、分复 用相关用相关 器件器件 解复用解复用 耦合相耦合相 关器件关器件 光光 信信 号号 光光 信信 号号 光探测器 光探测器 光光 信信 号号 电电 信信 号号 光调节器 光调节器 光光 信信 号号 电电 信信 号号 电 端 B 波分复波分复 用相关用相关 器件器件 解复用解复用 耦合相耦合相 关器件关器件 光源光源 光源光源 光发送集成芯片 光接受集成芯片 光纤/波导器 光纤/波导器 图图4 4：400G400G以及硅光技术是发展重点以及硅光技术是发展重点 8 1.4硅光子系统展示硅光子系统展示 硅光子架构主要由硅基激光器、硅基光电集成芯片、主动光学组件和光纤封装完成，使用该技术的芯片中，
8、电流从计算核电流从计算核 心流出心流出，到转换模块通过光电效应转换为光信号发射到电路板上铺设的超细光纤到转换模块通过光电效应转换为光信号发射到电路板上铺设的超细光纤，到另一块芯片后再转换为电信号到另一块芯片后再转换为电信号。 图图5:5:硅光子产品分为三个层次：硅光器件、硅光芯片、硅光模块硅光子产品分为三个层次：硅光器件、硅光芯片、硅光模块 资料来源：21世纪电源网，东吴证券研究所 9 1.5硅光技术是延续摩尔定律的发展方向之一硅光技术是延续摩尔定律的发展方向之一 近年来，不断缩小的芯片尺寸存在物理极限，漏电流增加、散热问题大等问题难以解决，因此进入“后摩尔定律”时代。 硅光技术是延续摩尔定律
9、的发展方向之一，通过硅光集成，用光代替电进行信息传输，将大大降低集成电路的成本。 图图6: 6: 各领域科学家及产业分析师们预测到了摩尔定律的失效，硅光有望延续又一个摩尔定律各领域科学家及产业分析师们预测到了摩尔定律的失效，硅光有望延续又一个摩尔定律 资料来源：Intel、华尔街日报等，东吴证券研究所 摩尔定律 当价格不变时，集成电路上可 容纳的元器件数目，约每隔 18-24个月便增加一倍，性能 也将提升一倍。 失效预测 “建立在摩尔定律之上”的 Intel公司采用新型晶体管逐 渐取代传统半导体晶体管，宣 布“摩尔定律”已经进入“大 叔”级别。 微电子互联局限性： 散热困难，泄漏电流 硅光方案
10、硅光方案 10 1.6 选择硅基的优势选择硅基的优势 摩尔定律的困境，使集成光电子将有望逐渐取代微电子。而选择硅基的原因在于其小、快、便宜的优势，与CMOS传统工艺 兼容性好、光学损耗低。 硅光结合了微电子为代表的集成电路超大规模、超高精度的优势，以及光子技术超高速率、超低功耗的优点。 图图7 7：基于硅基衬底材料，利用基于硅基衬底材料，利用CMOSCMOS工艺工艺 资料来源：传感器技术，东吴证券研究所 统一、可批量化 生产的公益平台 硅 集成光电子技术取代集成 微电子的条件硅光优势 微电子集成电路：超大规模、超高精度 光子技术：超高速率、超低功耗 CMOS：集成性高、高速率、功耗低 硅集成优
11、势 折射率大，集成密度高 可直接使用微电子CMOS工艺 可同时集成光器件及微电子器件 价格低 11 第二章：需求端看硅光：数通电信双向提振第二章：需求端看硅光：数通电信双向提振 12 2.1 流量暴增对数据传输提出挑战，促生数通硅光需求流量暴增对数据传输提出挑战，促生数通硅光需求 Intel指出，全球90%的数据是近两年产生的。参考中国产业网数据，预期全球流量将持续激增，CAGR达23%。 因此，数据中心带宽增加将会对光模块性能产生更高需求，考虑到摩尔定律失效限制，硅光需求将引起广泛关注。 近年流量暴增，对于超量数据传输提出挑战 5X传输体量（数据中心内） （EB） 数据中心的带宽增长对光模块
12、性能有更强需求 更大带宽更大带宽+ +更远距离更远距离+ +更快速率更快速率 100G400G800G1.6T 然而摩尔定律的失效，促生了硅光需求 更小、更快速的光模块 图图8 8：流量激涨促生硅光需求，硅光为数据中心带来更大带宽、更远距离、更快速率优势流量激涨促生硅光需求，硅光为数据中心带来更大带宽、更远距离、更快速率优势 资料来源：中国产业网、Intel等，东吴证券研究所 13 未来5G时代，传统光模块方案可能面临瓶颈，对于硅光子技术的需求将大量增长。 2.2 5G性能提升要求刺激电信级硅光需求性能提升要求刺激电信级硅光需求 图图9 9：5 5G G基站及应用场景对于光模块数量和质量均提出
13、更高要求基站及应用场景对于光模块数量和质量均提出更高要求，硅光作为更好的解决方案前景无量硅光作为更好的解决方案前景无量 资料来源：Intel，东吴证券研究所 5G5G需求增量需求增量 5G MassiveMIMO及三级架构演变CU/DU+RRU 5G5G需求升级需求升级 超大带宽传输、低时延、可靠性、能耗及费用需求 传统铜电路面临传输瓶颈 产生硅光需求产生硅光需求 14 现今对于光模块的性能要求大幅提升，如仍应用传统光模块将十分昂贵，且难以快速响应海量需求，硅光高密度集成度高 优点突出。 2.3 硅光弥补传统光模块需求瓶颈硅光弥补传统光模块需求瓶颈 图图1010：硅光光模块高密度硅光光模块高密
14、度，大规模集成大规模集成，更好地填补传统光模块的需求瓶颈更好地填补传统光模块的需求瓶颈 资料来源：Intel，东吴证券研究所 满足高速远距离传输的传统光模块将十分昂贵 且难以响应现今超大数据中心布局的海量需求 15 2.4 国产替代需求旺盛国产替代需求旺盛，硅光具有重要国家安全战略价值硅光具有重要国家安全战略价值 中国光模块及芯片国产化率较低，在高端产品上缺口大。此外，芯片作为光通信器件核心，也一直是中国制造的短板。 然而数字化信息化大背景下，硅光技术及芯片具有重要国家安全战略价值，被给予相当政策扶持力度。 图图1111：目前光模块高端产品国产化率缺口大，但具有重要国家安全战略价值，政策大力扶
15、持：目前光模块高端产品国产化率缺口大，但具有重要国家安全战略价值，政策大力扶持 资料来源：中国产业信息网，东吴证券研究所 2017年中国光模块及芯片国产化率仍较低国产化率仍较低 且无法跟上高端光模块，尤其芯片需求无法跟上高端光模块，尤其芯片需求 政策具体措施 中国光电子器 件产业技术发展 路线图（2018- 2022年） 工信部于2017年底正式发布，加快 建设制造强国、网络强国、数字中 国，通过新一代信息技术产业助推 形成新动能，针对光电子器件产业 发展现状和趋势，制定发展路线。 中国制造2025 掌握新型计算、高速互联、先进存 储、体系化安全保障等核心技术， 全面突破第五代移动通信（5G）
16、技 术、核心路由交换技术、超高速大 容量智能光传输技术、“未来网 络”核心技术和体系架构，积极推 动量子计算、神经网络等发展。 16 2015年，Intel首次验证硅光电子器件性能超越同类传统光电子器件。 根据Intel的硅光子产业发展规划，产业已进入快速发展期，到2019年，硅光子技术在每秒峰值速度、能耗、成本方面分别 提升8倍、降低85%、降低84%。 2.5 硅光性能超越传统光模块，每硅光性能超越传统光模块，每3年提升年提升8倍倍 图图1212：IntelIntel技术规划显示硅光子行业每技术规划显示硅光子行业每3 3年性能提升年性能提升8 8倍倍，性能超越传统光模块性能超越传统光模块
17、资料来源：Intel、21世纪电源网等，东吴证券研究所 硅光子 技术 每秒峰值速度 8X 能耗 85% 成本 84% 17 数据中心相干5G承载高性能计算传感 100G100G：硅光PSM4 方案可大幅节约 器件和组装成本； 400G400G及以上速率及以上速率： 在器件尺寸、集 成规模和成本方 面具有优势。 硅光方案的优势： 相干调制以及合分相干调制以及合分 波器件的高度集成波器件的高度集成 化化，芯片尺寸较小， 芯片成本和封装成芯片成本和封装成 本较低。本较低。 但在功耗和性能上 整体优势并不明显。 前传：硅光调制器+ 直流大功率激光器技 术在9095 高温极 端环境中存在用武之 地。 中
18、回传：城域短距应 用和量大的特点将有 助于推动相关的硅光 技术获得更大应用空 间。 硅在片间/片上光互 连大有可为。 生化传感：硅光 传感器处于研究 与初步商用阶 段。 2.6 硅光应用场景多样硅光应用场景多样 图图13:硅光应用场景多样硅光应用场景多样 资料来源：中国信通院，东吴证券研究所 18 2.7 数据中心将是硅光光模块的主要应用场景数据中心将是硅光光模块的主要应用场景 目前全球硅光子领域投入大量的研发，但是目前市场上仍只有少量的硅光子产品问世，未来互联网公司将作为主角， 为未来新一代数据中心开发具有成本效益的光子技术，目标是实现1美元/Gb。 据据YoleYole预测预测，到到202
19、52025年硅光子市场规模将超年硅光子市场规模将超1313亿美元亿美元，其中将超过其中将超过9090% %来自于数据中心应用来自于数据中心应用。 图图1414：硅光子技术在数据中心领域的发展路线图 资料来源：麦姆斯咨询，东吴证券研究所 19 在500米数据中心互联的100G QSFP28 PSM4 光模块产品市场，硅光混合集成方案份额超过传统分立器件方案已达到近硅光混合集成方案份额超过传统分立器件方案已达到近80%80%。 但由于合分波温漂及耦合效率的问题，100G CWDM4硅光方案仍存挑战。 80% 20% 硅光混合集成方案其他 2.8 100G PSM4已经成熟已经成熟，100G CWD
20、M4硅光方案仍存挑战硅光方案仍存挑战 30% 70% 英特尔其他 图图1515：500500m m 100G QSFP28 PSM4 光模块硅光方案占比超过80% 资料来源：中国信通院，东吴证券研究所 图图1616：Intel500m数据中心互联的100G CWDM4产品获得Facebook的份额 资料来源：中国信通院，东吴证券研究所 由于合分波温漂及耦 合效率的问题，需求 占比更大的2km CWDM4 产品仍存较大 挑战。 暂无云服务商采用硅 光方案。 20 2.9 400G将是硅光子的主战场将是硅光子的主战场 硅光有望在400G中等距离取得突破。硅光具有低功耗、高集成特点，规模商业化有望显
21、著降低成本。 Intel首先突破了硅基调制器，推出PSM4、CWDM4硅光模块，良率仍待提升，未来有望在400G中等距离 规模应用。 图图1717：光模块出货情况光模块出货情况 资料来源：ovum，东吴证券研究所 图图1818：400G400G光模块有望在光模块有望在20202020年突破年突破 资料来源：Intel，东吴证券研究所 21 2.10 5G前传为硅光子另一机缘前传为硅光子另一机缘 5G前传是硅光子技术的又一机缘。根据Yole预测，硅光子在数据中心以外的应用逐年提升。 英特尔也已针对5G前传发布具有扩展工作温度范围的100G收发器，这款用于5G的产品是一款CWDM4 QSFP28稀
22、疏波分复用（CWDM）、四通道小型可插拔收发器，支持在-40-85摄氏度的工作温度范围内通 过单模光纤实现10km链路。 图图1919：硅光分应用场景市场预测硅光分应用场景市场预测 资料来源：yole，东吴证券研究所 图图2020：IntelIntel硅光硅光100G CWDM4 QSFP28100G CWDM4 QSFP28光模块（可扩展温度）光模块（可扩展温度） 资料来源：Intel，东吴证券研究所 22 第三章：产业格局逐步形成，市场空间加速向上第三章：产业格局逐步形成，市场空间加速向上 23 3.1 全球硅光子技术经历全球硅光子技术经历50年发展历程年发展历程 硅光子技术最早 1969
23、 年由贝尔实验室提出，50 年来大体经历了技术探索、技术突破、集成应用三个阶段。 期间内，欧美一批传统集成电路和光电巨头通过并购迅速进入硅光子领域抢占高地，以传统半导体强国为主导的全球硅 光子产业格局悄然成形。 技术探索技术探索 （1960年年2000年年） 技术突破技术突破 （20002000年年20082008年）年） 集成应用集成应用 （2008 年至今）年至今） 1969年美国贝尔实验室的 S.E.Miller首次提出集成光 学概念 1972年S.Somekh和A.Yarive 提出了在同一半导体衬底上 同时集成光器件和电器件的 设想。 1991 年成立了“美国光电 子产业振兴会”（O
24、IDA） 1980 年日本成立了光产业 技术振兴协会（OITDA） 21世纪后，以Intel为首 的企业与学术机构开始 重点发展硅芯片光学信 号传输技术。 为了发展光电子集成电 路（OEIC），欧洲发起 了几大项目，如： PICMOS 项目、WADIMOS 项目、HELIOS 项目等 2008后，以Luxtera/Intel 和IBM为代表的的公司不断 推出商用级硅光子集成产 品。 2014 年美国建立了“国家 光子计划”产业联盟 2010 年，日本开始实施尖 端研究开发资助计划 （FIRST） 欧盟开始了SEQUOIA项目、 IRIS 项目、 PLAT4M项目 图图2121：硅光子技术经历：
25、硅光子技术经历5050年发展，进入集成应用阶段年发展，进入集成应用阶段 资料来源：Intel、21世纪电源网等，东吴证券研究所 24 3.2 硅光子技术产业链正在逐步形成中硅光子技术产业链正在逐步形成中 图图2222：硅光技术产业链逐渐清晰，全球主要从事硅光子公司整体分为五类：硅光技术产业链逐渐清晰，全球主要从事硅光子公司整体分为五类 资料来源：国家工业信息安全发展研究中心，东吴证券研究所 从事硅 光子技 术投资 与开发 的公司 R&D/MPW 无晶圆 系统 设备 铸造 截止2015年，全球范围内从事硅光子技术投资与开发的公司主要约35家左右，intel等多家公司均努力突破硅光技术。 25 国
26、际上硅光产业链已经逐渐成熟，从基础研发到商业应用的各个环节均有代表性的企业。其中以Intel、Acacia、 Luxtera、Cisco、Inphi为代表的美国企业占据了硅光芯片和模块出货量的绝大部分，成为业内领头羊。 图图2323：硅光子产业公司格局变迁：硅光子产业公司格局变迁 资料来源：Intel、21世纪电源网等，东吴证券研究所 3.3 硅光子领头羊逐步领跑硅光子领头羊逐步领跑 26 3.4 技术突破不断技术突破不断，顺利进入商用阶段顺利进入商用阶段 图图2525：近三年硅光技术主要进展情况：近三年硅光技术主要进展情况 数据来源：中国产业信息网，东吴证券研究所 硅光技术硅光技术进入商用阶
27、段，产业链逐步成熟，芯片工艺瓶颈持续突破。目前来看，光模块主要应用于电信、数通 以及消费类三大领域，尤其以电信和数通市场为主，消费领域仍处于早期研发和起步阶段。 时间时间进展进展 2018年新加坡AMF公司推出多层SiN-on-Si集成平台 2019年美国公司英特尔推出400G硅光子收发器 2019年 新加坡CompoundTek公司推出硅光芯片工艺设计 工具库 2019年美国Juniper公司发布400G硅光模块 2020年加拿大Ranovus公司推出硅光平台Odin 2020年美国公司英特尔将硅光引擎与交换机集成 2020年 美国SiFotonics公司交付超过500万个锗硅光电 器件 企
28、业企业竞争优势竞争优势在研或主打的硅光产品在研或主打的硅光产品 Acacia 在生产低能耗高速传输的光模块器件具有优 势,注重研发投入 硅光集成电路产品 Intel 起步早,研发能力强,在低耗高速硅光产品研 发上卓有成效,数据中心业务占比大 100硅光收发器,并行单模 四路(PSM4)硅光子学产品 SiFotini cs 在CMos工艺的硅基光电产品的研发上颇具优 势，产品涉及光电收发器、芯片等 锗硅 PD/APD芯片、硅基 全集成相干接收机芯片 Mellonax 在无限带宽技术( infinIband)和以太网领域 具有较高的市占率,收购硅光子专家 Komura 与并行光互连芯片厂商IPtr
29、onics,全面加强 其在硅光领域的竞争优势 LinkXTM 思科 收购 CoreOptics、Tightwire,可研发针对 400bps，以太网接口的硅光子技术线卡,研发 能力强 CPAK光模块1Tb线卡,AISC 产品 图图2424：主要公司布局：主要公司布局 数据来源：前瞻产业研究院，东吴证券研究所 27 3.5 硅光封装与功耗技术瓶颈硅光封装与功耗技术瓶颈 硅光技术硅光技术封装及激光功耗技术难题仍待进一步解决，具备规模应用条件，成本及性能优势还有提升空间。 硅光子技术进展硅光子技术进展 未来发展空间未来发展空间 设计痛点设计痛点 消费电子、智能驾驶和量子通信等消费电子、智能驾驶和量子
30、通信等 架构不完善、体积和性能平衡等难题架构不完善、体积和性能平衡等难题 三大主流设计方案三大主流设计方案前端集成、混合集成和后端集成前端集成、混合集成和后端集成 前端集成前端集成：面积利用率不高面积利用率不高、 SOI 衬底光衬底光 / 电不兼容电不兼容、灵活性灵活性 低和波导掩埋等低和波导掩埋等，在工艺上的成在工艺上的成 本超高本超高。 后端集成在制造方面难度后端集成在制造方面难度 很大，尤其是波导制备。很大，尤其是波导制备。 混合集成，虽然工艺灵活，混合集成，虽然工艺灵活， 但成本较高，设计难度大。但成本较高，设计难度大。 图图2626：硅光技术现状与展望：硅光技术现状与展望 数据来源：
31、华强微电子，东吴证券研究所 0.45 成本： 硅光集成工艺具备规模应用条件，性价 比方面仍有提升空间 性能： 硅波导与光纤耦合效率较低 硅光技术硅光技术 技术难点技术难点 硅光芯片良率更低 传统III-V半导体芯片（90%） 9 硅基光波导直径单模光纤 28 SiPh收发器已经占据整体收发器市场收入的四分之一，Ovum预计这一比例到2024年将增至近40%。2018年SiPh市场价值已 超过10亿美元，SiPh市场发展的主要驱动力是数据中心内部连接市场的增长。 Yole预测，2018-2024年硅光子年复合增长率为44.5%，从2018年的4.55亿美元，将增长到2024年的超40亿美元。 光
32、通信界正在向400G及800G以上进阶。 3.6 未来五年未来五年硅光子市场规模将持续攀升硅光子市场规模将持续攀升 图图2828：硅光子市场规模硅光子市场规模 数据来源： Ovum、讯石光通讯网等 ，东吴证券研究所数据来源： Yole ，东吴证券研究所 图图2727：SiPhSiPh收发器市场规模，收发器市场规模，400G400G- -800G800G进阶到来进阶到来 旭创科技ECOC2019演示业界首款400G QSFP-DD ER4-Lite光通信模块 2019年阿里巴巴首发硅光400G DR4光模块 29 第四章：玩家相继入场，前瞻卡位第四章：玩家相继入场，前瞻卡位5G5G优势优势 30
33、 4.1玩家纷纷入场玩家纷纷入场，各方优势尽显各方优势尽显 芯片企业 互联网公司系统设备商 硅光技术是光学技术和半导体技术的结 合，随着光学和ASIC逐步走向共同封装， 需要更近的设计关系。 硅光技术的半导体属性越来越强硅光技术的半导体属性越来越强，在整 个产业链中电子公司的地位越来越重要。 通过并购与合作积极布局硅光研发，呈现 出下游客户切入中上游制造过程的趋势下游客户切入中上游制造过程的趋势。 切入硅光模块，与自身原有的产品相结合 将会降 低整个设备的成本，做到成本可 控。 国内企业以并购或合作模式为主切入，目前仍处于追随者的地位。国内企业以并购或合作模式为主切入，目前仍处于追随者的地位。
34、 图图2929：玩家入场，优势尽显：玩家入场，优势尽显 数据来源：中国信通院，东吴证券研究所 31 4.2 海外巨头：海外巨头：intel布局最早，持续投入，领先的硅光子巨头布局最早，持续投入，领先的硅光子巨头 布局最早 唯一芯片上的集成激光 成本优势 最长距离 2KM 最高的端口 密度 研发投入长达 16年 英特尔预计其连接业务（包括硅光学）的总市场机会将从现在的40亿美元增长到2022年估计的110亿美元 总目标市场。 自2016年推出其首款100G硅光产品以来，英特尔已经加大生产到以超过一百万个每年的运行速度供货其 100G数据中心产品。 图图30:30:英特尔布局最早，持续投入英特尔布
35、局最早，持续投入 数据来源：英特尔，东吴证券研究所 32 4.3 海外巨头：思科收购海外巨头：思科收购acacia，研发优势造就低耗高速精品，研发优势造就低耗高速精品 随着不同应用场景的网络设备需求更新，具有大带宽、低延迟、低功耗、干扰小属性的硅光子技术受到 重视。 ACACIA作为高速一致性互连产品的领先供应商，完美契合思科作为网络解决方案供应商的战略发展路径。 公司的产品能提升网络通讯品质，加强性能和传输量且降低成本；然而思科不仅仅看中这一产品优势壁 垒，更加受瞩目的是强大的技术团队。 26亿美元收购 光学、芯片和 软件优势 低功耗连贯数字信号处理 器、硅光子集成电路的集 成光学互连模块优
36、势 内容供应商 通信服务供 应商 提升降低 如虎添翼 性能 和 成本 运营成本 业界首款400G的模块 图图3131：思科收购思科收购ACACIAACACIA 数据来源：亿欧、ACACIA官网、思科官网，东吴证券研究所 33 4.4 海外巨头：海外巨头：SiFotonics 核心 技术 Ge/Si Avalanche Photodiodes Ge/Si PIN Photodiodes Ge/Si PIN/APD Arrays SOI-based photonics integrated circuits Optical HDMI SERDES 10G Transceiver ICs-TIAs
37、and Laser Driver 产品 APD PD TO/ROSA Driver/ Amplifi er SerDes ICR 成就 世界领先硅基集成光通 信元件供货商之一 世界第一款基于CMOS技 术应用光通讯10Gbps单 片光接收器集成芯片 作为国际硅光子器件与集成技术的开创者与领导者之一，为下一代高速光互联提供高性能、低成本硅光解决方案，包括锗硅探 测器、硅光集成芯片及器件等。 CMOS工艺的硅基光电产品及相关集成电路芯片的设计与开发，通过技术创新为客户提供高性价比的光电器件。 可广泛应用于传统光通信市场、数据中心、FTTx、HDMI远传等带宽需求量快速增长的市场。 图图3232：S
38、 SiFotonicsiFotonics产品与核心技术成就公司竞争基础产品与核心技术成就公司竞争基础 数据来源：SiFotonics官网，东吴证券研究所 34 4.5 博创科技博创科技：联合布局联合布局+定增定增，硅光新星快速崛起硅光新星快速崛起 博创、Sicoya、陕西源杰等合资的公司斯科雅（嘉兴）技术有限公司（暂定），注册资本1500万美元，投资总额4500万 美元，主营硅光芯片；三者分别提供硅光芯片、激光器芯片和封装集成能力，博创科技硅光模块量产能力得到保证。 定增项目达产后，有望年产245万只硅光收发模块 2020年初，推出400G数据通信硅光模块，目前博创科技400G DR4硅光模块
39、已经开始在客户端进行送样测试，预计2020年 内将实现量产。 拟募资不超8亿（54%，4.3 亿将用于硅光收发模块技改 项目） 博创科技博创科技 29% Sicoya GmbH 51% 山西源杰半山西源杰半 导体技术有导体技术有 限公司限公司 10% 其他方其他方 10% 图图3333：博创科技作为硅光新星快速崛起：博创科技作为硅光新星快速崛起 数据来源：博创科技公告及官网, 东吴证券研究所 35 4.6 中际旭创：扩大产能中际旭创：扩大产能+增加研发投入，提前布局硅光产品增加研发投入，提前布局硅光产品 中际旭创通过对外投资及兼并收购进一步扩大产能，为生产硅光产品提前布局。 中际旭创增加研发投
40、入，为硅光产品进行技术储备。 图图35:中际旭创增加研发投入，进行技术储备中际旭创增加研发投入，进行技术储备 数据来源：中际旭创2018年度报告, 东吴证券研究所 图图34:增资扩产增资扩产+兼并收购，进一步扩大产能兼并收购，进一步扩大产能 数据来源：公司公告, 东吴证券研究所 0 100 200 300 400 500 600 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 2016年2017年2018年 研发投入金额（万元，左轴）研发人员数量（人，右轴） 项目名称项目名称模式模式投资总额投资总额年产能年产能 安徽铜陵光模块产
41、业园 建设项目 自建 原计划投资11.29 亿元 160万只100G光通 信模块；140万只 5G无线通讯光模块 400G光通信模块研发生 产项目 自建计划投资4.41亿元 45万只400G光模块 400G 光通信模块扩产 项目 自建 拟投资4亿元 （原铜陵项目未使 用部分） 50万只400G光模块 光模块研发及生产线建 设项目；光模块自动化 生产线改造项目 自建5.16亿元 光模块年产量300 万只；光收发模块 230万只 收购成都储翰科技股份 有限公司 收购拟3.84亿元 成都储翰2018年底 月产能已达3kk 36 4.7 天孚通信致力高端光器件天孚通信致力高端光器件，深入研究硅光子应用
42、深入研究硅光子应用 作为苏州广电通信产业联盟协会企业，天孚通信在硅光领域早有布局，并多次参与硅基光电子学主题研讨会。 2019年，天孚通信携六大重点产品亮相美国光纤通讯博览会OFC，其中用于相干传输器件和硅光子应用的带保偏光纤隔离器， 可以基于客户的要求提供PER25dB的产品，针对更高要求的客户甚至可以提供平均PER30dB的批量供应产品。 图图36:36:天孚通信多次深入探讨硅基光电子学对光通信产业机遇天孚通信多次深入探讨硅基光电子学对光通信产业机遇 资料来源：公司官网，东吴证券研究所 37 4.8 光迅光迅科技的武邮基因成就国内光器件龙头位置科技的武邮基因成就国内光器件龙头位置 作为中国
43、光器件龙头，光迅科技是国内稀缺的有能力对光器件进行系统性、战略性研究与开发的高新技术企业，可以实现光 芯片器件光模块全产业链布局。 自2011年以来公司研发投入占比在行业中较高，最终关键核心技术取得重大突破，多款芯片产品通过性能验证和进入量产准 备，强化前沿布局，提升了产品综合竞争力。 武汉邮电部 固体器件研 究所 武 邮 武汉电信器 件有限公司 （WTD） 丹麦IPX 公司 重组 合并 收购 主营业务 向上游拓 展 增加光模 块业务 规模与技 术实现突 破 切入核心 芯片技术 进军高端 无源芯片 市场 与法方公司合 资成立阿尔玛 伊科技公司 中国光通信 的鼻祖 能力 出货 8000万 芯片/
44、年 芯片自 给率95% 两个“唯一” 国内唯一量产10G 以下DFB、APD芯片 的厂商 国内唯一具备自主研发 全系列PLC芯片并规模 生产的厂商 数据来源：光迅科技官网，东吴证券研究所 图图37:增资扩产增资扩产+兼并收购兼并收购，进一步扩大产能进一步扩大产能 38 4.9 亨通光电自亨通光电自2017年开始布局硅光年开始布局硅光 2017年12月，亨通洛克利合资公司签约完成，原Rockley Photonics公司专注于应用下一代数据通信网络的硅光子技术研发， 是前三强硅光设计公司，主研发及芯片测试。 亨通洛克利业务包括硅光子半导体芯片供给及硅光模块生产，主要有三款目标产品100G AOC
45、,100G PSM4,100G CWDM4。 面对即将到来的5G时代，亨通洛克利有望以400G硅光产品切入光模块市场。 图图38:38:亨通光电与英国洛克利硅光子公司共同投资硅光模块亨通光电与英国洛克利硅光子公司共同投资硅光模块 资料来源：公司公告，东吴证券研究所 图图39:39:亨通洛克利目标产品亨通洛克利目标产品 资料来源：公司公告，东吴证券研究所 39 第五章第五章：建议关注的标的建议关注的标的 40 观点小结观点小结 当前5G部署节奏持续推进，政策红利频频、运营商资本开支加码、运营商招标逐步启动，我们认为前传 光模块、PCB、射频天线等网建板块将持续受益。 流量降幅收窄，流量增拐点将至
46、，5G泛在连接、大容量等特点将带来5G流量的爆发式增长，我们认为未 来5G百倍流量市场市场空间将带动光模块需求加速向上。 我们认为，数通及电信市场共振光模块景气度将加速向上，成本更低、体积更下、传输速率更高将是未数通及电信市场共振光模块景气度将加速向上，成本更低、体积更下、传输速率更高将是未 来的发展趋势来的发展趋势。 但是随着传输需求的不断提升，传输速率、成本以及体积等方面需求不断提升，但是随着摩尔定律的逐 步受到限制，硅光将成为光模块下一带技术的关键，我们认为，未来掌握硅光技术的光模块厂商值得重未来掌握硅光技术的光模块厂商值得重 点关注。点关注。 41 所属板块个股简称个股代码2019EP
47、S2020EPS2021EPS2019PE2020PE2021PE 基站基建 光模块 中际旭创中际旭创300308.SZ 0.721.211.6379.9447.3735.20 博创科技 300548.SZ0.091.021.82744.7484.8547.26 天孚通信天孚通信300394.SZ0.821.061.3556.1041.8933.01 新易盛300502.SZ0.911.311.7344.5955.5242.13 华工科技000988.SZ0.500.620.7640.5834.7328.59 光迅科技光迅科技002281.SZ 0.650.871.1341.0830.8723
48、.70 剑桥科技 603083.SH0.130.811.49294.7747.9426.12 PCB 崇达技术崇达技术002815.SZ0.620.781.0128.9422.8117.70 沪电股份002463.SZ0.700.891.1031.7630.1424.49 生益科技600183.SH0.640.831.0032.8737.5031.13 深南电路002916.SZ3.635.026.4039.1247.4637.19 IC载板兴森科技兴森科技002436.SZ0.200.270.3572.9555.9042.94 算力层中国联通中国联通600050.SH0.160.200.23
49、32.0726.3522.75 散热中石科技中石科技300684.SZ0.490.801.0857.0334.7425.81 天线射频 世嘉科技世嘉科技002796.SZ0.871.481.9042.1224.7819.32 通宇通讯002792.SZ0.070.881.32358.3930.3120.24 硕贝德300322.SZ0.230.510.6889.6133.2124.62 通信线缆俊知集团俊知集团1300.HK0.230.300.415.564.303.14 图图4040：建议关注标的：建议关注标的 数据来源：Wind，东吴证券研究所 注：除字体加粗的个股外，其余盈利预测取自Wind一致预期（截止日期为2020年4月21日）。 5 基站基建板块建议关注的个股基站基建板块建议关注的个股 42 第六章：风险提示第六章：风险提示 43 风险提示风险提示 1 1、北美乃至全球数据中心投资放缓；、北美乃至全球数据中心投资放缓； 2 2、国内光通信投资放缓，全球、国内光通信投资放缓，全球5G5G推进进度低于预期；推进进度低于预期； 3 3、上游光芯片和下游数据中心、电信网络
sgpjbg002
工作日 8:30 - 17:30
会员动态：
报告分类
新质生产力
ChatGPT
新能源汽车
大模型
Sora
机器人
微短剧
芯片
薪酬
白皮书
低空经济
数据要素
创新药
人工智能
AI产业
信息科技
互联网
消费经济
汽车交通
电商零售
传媒娱乐
医药健康
投资金融
能源环境
地产开发
传统产业
全球化
其它
扫码登录
手机快捷登录
账号登录
