被炒瘋了的“光芯片”究竟是個(gè)啥？|天天熱門

前段時(shí)間，有狐友讓我們聊聊最近被熱炒的 " 光芯片 "。

今天，老狐就給大家安排上！

這幾年，資本市場(chǎng)流行著一話：你相信 " 光 " 嗎 ?

(資料圖)

2、3 年前，這個(gè)答案是 " 光伏 "，2023 年，答案變成了 " 光模塊 "。

所以，要想搞清楚為什么最近 " 光芯片 " 被熱炒，我們得先搞清楚 " 光模塊 "。

首先，光模塊的工作原理如下圖：

* 光模塊工作原理圖

光模塊的的發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，完成信息傳遞。

外形大概就是長下面這樣，有點(diǎn)像個(gè) "U" 盤。

* 圖源知乎弱電筆記

而最近光模塊、光芯片之所以火，主要是其在資本市場(chǎng)表現(xiàn)太搶眼。

很多光模塊概念的股票，在最近幾個(gè)月漲了幾倍。

從資本市場(chǎng)的角度看，近幾年光模塊行業(yè)有兩個(gè)高潮：

第一個(gè)是，國內(nèi) 5G 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)高峰。

約在 2019-2020 年，隨著國內(nèi) 5G 拍照發(fā)放，三大運(yùn)營商大力籌建 5G 網(wǎng)絡(luò)。

由于其開支主要聚焦于無線網(wǎng)和承載網(wǎng)，所以對(duì)前傳、中回傳光模塊的需求量非常高。

由于當(dāng)時(shí)對(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)大范圍渲染，資本市場(chǎng)也很看好 5G 發(fā)展，刺激一波年度級(jí)別的光模塊概念行情。

但在 2020 年下半年開始，5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)減速、商業(yè)推廣受阻等綜合影響，光模塊概念也隨之下行，出現(xiàn)近 2 年半的低迷。

不過，光模塊在電信通信的應(yīng)用只占一部分，更大的應(yīng)用是在數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域。

第二個(gè)是，ChatGPT 引爆的 AI 新時(shí)代。

去年底，OpenAI 公布了一個(gè)全新對(duì)話式 AI 模型 ChatGPT。由于其很高的創(chuàng)造性，很快就出圈，并且愈演愈烈。

年初時(shí)，各種消息逐漸傳入國內(nèi)。

特別在微軟推出新版 Bing 搜索引擎、百度宣布將推出 " 文心一言 " 等消息后，相關(guān)話題在各大流量平臺(tái)爆發(fā)。

我們此前也聊過不少該類話題， 在這里就不再贅述了。

總之，全球的大廠都正在進(jìn)行 AI 大模型的 " 軍備競(jìng)賽 "。

但大模型競(jìng)賽背后，其實(shí)就是算力的比拼。

以 OpenAI 團(tuán)隊(duì)舉例，他們訓(xùn)練 GPT3 模型用了一萬張英偉達(dá) A100 顯卡。

訓(xùn)練 GPT4 乃至更高級(jí)的模型則需要更多算力，據(jù)說 OpenAI 已經(jīng)配備了 3 萬張以上的 A100 顯卡。

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，一萬張顯卡幾乎就是一個(gè)大模型的門檻，國內(nèi)大廠幾乎都部署了兩三萬張顯卡。

比如，一個(gè) SuperPOD 架構(gòu)（英偉達(dá) AI 基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案）需要 140 臺(tái) AI 服務(wù)器；1120 張 A100GPU；186 臺(tái)交換機(jī)與 5760-8000 個(gè)光模塊。

所以，一句話總結(jié)，算力需求正在指數(shù)級(jí)爆發(fā)，給光模塊帶來龐大的新增量。

因此，在二級(jí)市場(chǎng)上，光模塊概念在今年 3 月份開始明顯上揚(yáng)，走出一波遠(yuǎn)超 5G 的急速行情。

* 光模塊概念股票中際旭創(chuàng)走勢(shì)

不過，股票雖然水漲船高，但是光模塊并不是什么高科技的東西。

光模塊說白了，就是買來內(nèi)核零部件和其他配件，比如光芯片，再通過工藝組裝起來，實(shí)現(xiàn)完整功能。

好，終于聊到光芯片了。

光芯片，一般指光子芯片。

采用光波（電磁波）來作為信息傳輸或數(shù)據(jù)運(yùn)算的載體，一般依托于集成光學(xué)或硅基光電子學(xué)中介質(zhì)光波導(dǎo)來傳輸導(dǎo)模光信號(hào)，將光信號(hào)和電信號(hào)的調(diào)制、傳輸、解調(diào)等集成在同一塊襯底或芯片上。

看似很復(fù)雜，老狐用一句話解釋：

光芯片是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)元器件，其性能決定了光通信系統(tǒng)的傳輸效率。

再舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子大家就好理解了，我們的電腦若要連接網(wǎng)絡(luò)，就需要安裝光纖和 " 光貓 "，而這其中就就要使用光芯片。

光芯片成本約占光模塊總成本的 10-30%。

當(dāng)前，國內(nèi)廠商僅能對(duì)中低端光芯片實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，如 2.5G 和 10G 光芯片，已經(jīng)廣泛運(yùn)用于移動(dòng)通信和數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)。

雖然光芯片現(xiàn)在炒得很火熱，包括光通信、光計(jì)算、光量子等，應(yīng)用也廣泛分布在工業(yè)、消費(fèi)、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域。

但，它目前主要的應(yīng)用場(chǎng)景仍然是光通信，也是其最核心的應(yīng)用領(lǐng)域。

* 光芯片在光通信系統(tǒng)中應(yīng)用位置

不知道老狐有沒有講清楚。

雖然光芯片，我們目前還只能生產(chǎn)低端的，不過光模塊我們現(xiàn)在處于領(lǐng)先地位。

因?yàn)椋c光芯片制造不同，光模塊雖然有技術(shù)學(xué)習(xí)周期，但整體還是拼成本、拼響應(yīng)速度，迭代周期非常短，每 3-5 年迭代一次。

比如，2010 年開始試用 40G 新產(chǎn)品；

2016 年數(shù)據(jù)中心已逐漸用上 100G；

2022 年的市場(chǎng)主流產(chǎn)品是 200G、400G 光模塊；

2023 年的主角已經(jīng)突破到 800G 光模塊。

靈活制造、快速反應(yīng)恰恰是中國企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，于是我們看到，2010 年時(shí)全球十大光模塊廠商基本是以海外公司為主，而十年過去后，我國企業(yè)已幾乎霸榜。

根據(jù) 2022 年全球光模塊 TOP10 榜單顯示，中國光模塊廠商一共 7 家入圍，海外僅剩 3 家在榜單上。

其中，旭創(chuàng)科技（排名并列第 1）、華為（排名第 4）、光迅科技（排名第 5）、海信寬帶（排名第 6）、新易盛（排名第 7）、華工正源（排名第 8）、索爾思光電（排名第 10，華西股份于 2020 年成為其控股股東）。

要注意，中國光模塊公司能打入這份榜單，北美的大廠訂單發(fā)揮重要力量。

正因?yàn)閲獯髲S正在進(jìn)行激烈的大模型競(jìng)爭，對(duì)光模塊是剛需，貿(mào)然更換供應(yīng)商會(huì)拖慢項(xiàng)目進(jìn)程。

所以行業(yè)也普遍認(rèn)為，如果美國對(duì)光模塊制裁是傷敵一千自損八百的行為，短期對(duì)該行業(yè)進(jìn)行制裁的可能性較低。

但是，我們需要注意到的是，雖然當(dāng)前我國在光模塊領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，但在光模塊核心零部件光芯片領(lǐng)域卻依賴進(jìn)口。

數(shù)據(jù)顯示，我國 2.5Gb/s 光通信芯片國產(chǎn)化率接近 50%，但 10Gb/s 及以上的光通信芯片國產(chǎn)化率卻不超過 5%，非常依賴 Lumentum、Broadcom、三菱、住友等公司。

隨著 AI 產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)，屬于光芯片的時(shí)代已經(jīng)到來，但要想在光通信產(chǎn)業(yè)鏈完成全部國產(chǎn)化，老狐認(rèn)為仍有一段很長的路要走。

* 本文不構(gòu)成任何投資建議。

參考資料：

國聯(lián)證券：光芯片行業(yè)研究：國產(chǎn)光芯片進(jìn)入高端市場(chǎng)，開啟廣闊增長空間

天風(fēng)通信：《英偉達(dá) DGX-GH200 對(duì) 800G 光模塊影響的客觀點(diǎn)評(píng)：光模塊仍是 AI 算力當(dāng)中最閃亮的 " 星 "》

中信證券：通信運(yùn)營商行業(yè)研究：戰(zhàn)略聚焦，云計(jì)算迎來高速增長與價(jià)值重估

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