1、電芯片是光電協(xié)同系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)光通信電芯片行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告（2025-2032）》顯示，光通信技術(shù)利用光波作為信息的載體，通過(guò)光纖這種媒介進(jìn)行信息傳輸，它的優(yōu)勢(shì)在于能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸、巨大的數(shù)據(jù)容量、超長(zhǎng)距離的傳輸能力、極低的信號(hào)損耗，同時(shí)具有小巧的體積、輕便的重量以及出色的抗干擾性能。如今，光纖傳輸正在逐步取代傳統(tǒng)的電纜傳輸，成為全球信息網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)傳輸方式。事實(shí)上，光通信已成為信息高速傳輸和高速計(jì)算的技術(shù)底座。
光通信的典型應(yīng)用領(lǐng)域
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而在光通信領(lǐng)域，電芯片是光電協(xié)同系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”，主要承擔(dān)信號(hào)優(yōu)化，傳輸鏈路的增強(qiáng)，以提升傳輸效能并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理。在光通信系統(tǒng)中，各類(lèi)型電芯片在光模塊的發(fā)射端和接收端承擔(dān)不同的信號(hào)處理任務(wù)，共同保障光信號(hào)的高效轉(zhuǎn)換與傳輸。
各類(lèi)型電芯片功能描述
| 芯片類(lèi)型 | 功能描述 |
| 激光驅(qū)動(dòng)器芯片（LDD） | 對(duì)電壓數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)激光器輸出光信號(hào) |
| 跨阻放大器芯片（TIA） | 將探測(cè)器輸出的微弱電流信號(hào)轉(zhuǎn)換放大為電壓信號(hào) |
| 限幅放大器芯片（LA） | 對(duì)TIA輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行再放大、幅度限制和整形時(shí)鐘 |
| 數(shù)據(jù)恢復(fù)器芯片（CDR） | 從信號(hào)中提取時(shí)鐘并重定時(shí)數(shù)據(jù) |
| 數(shù)字信號(hào)處理器芯片（DSP） | 通過(guò)算法補(bǔ)償信號(hào)損傷 |
| 收發(fā)合一芯片 | 集成LDD+LA+CDR及數(shù)字控制等多功能，實(shí)現(xiàn)高集成度系統(tǒng)整合方案 |
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2、光通信電芯片速率演進(jìn)直接決定光通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率與容量
隨著AI智算中心及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心需求的爆發(fā)，電芯片技術(shù)從低速率向高速率持續(xù)升級(jí)，逐步形成多層級(jí)速率體系。電芯片與光模塊之間的速率并非總是直接對(duì)應(yīng)，特定速率的電芯片，通過(guò)不同數(shù)量的通道聚合，可以對(duì)應(yīng)不同速率級(jí)別的光模塊。以100Gbps光模塊為例，其既可采用單通道100Gbps電芯片實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)2通道50Gbps電芯片或4通道25Gbps電芯片并行傳輸實(shí)現(xiàn)。
光通信電芯片常見(jiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系及應(yīng)用場(chǎng)景
| 速率層級(jí) | 支持光模塊常見(jiàn)速率 | 主要應(yīng)用場(chǎng)景 |
| 155M-2.5G | 155M-2.5G | 百兆固網(wǎng)接入、企業(yè)網(wǎng) |
| 10G | 10G、40G（4*10G） | 千兆固網(wǎng)接入、4G/5G基站前傳、中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián) |
| 25G | 25G、100G（4*25G） | 5G基站前傳/中傳網(wǎng)絡(luò)、中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)、中短距工業(yè)通信 |
| 50G | 50G、100G（2*50G）、200G（4*50G） | 萬(wàn)兆固網(wǎng)接入、5G-A基站中傳/回傳、中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、工業(yè)通信高帶寬場(chǎng)景 |
| 100G | 100G、400G（4*100G）、800G（8*100G） | 大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、AI智算中心集群互聯(lián) |
| 200G | 200G、800G（4*200G）、1.6T（8*200G） | 超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、AI智算中心集群互聯(lián) |
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3、多因素驅(qū)動(dòng)，全球光通信電芯片行業(yè)市場(chǎng)空間擴(kuò)大
得益于人工智能、數(shù)據(jù)中心和5G通信的快速發(fā)展，光通信電芯片的銷(xiāo)售額隨之不斷擴(kuò)大。根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景，電芯片行業(yè)市場(chǎng)空間測(cè)算如下：
在電信側(cè)應(yīng)用場(chǎng)景，主要包括骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、無(wú)線接入和固網(wǎng)接入等。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2024年，全球電信側(cè)光通信電芯片市場(chǎng)規(guī)模為18.5億美元；預(yù)計(jì)到2029年底，全球電信側(cè)光通信電芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到37億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為14.97%。
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在數(shù)據(jù)中心側(cè)場(chǎng)景，以云計(jì)算應(yīng)用、AI智算中心應(yīng)用和園區(qū)/企業(yè)網(wǎng)為代表，這些場(chǎng)景主要使用數(shù)據(jù)通信光模塊。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2024年，全球數(shù)據(jù)中心側(cè)光通信電芯片市場(chǎng)規(guī)模為20.9億美元；預(yù)計(jì)到2029年底，全球數(shù)據(jù)中心側(cè)光通信電芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)60.2億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為23.60%。
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同時(shí)，基于AI的運(yùn)用，具身智能機(jī)器人也將迎來(lái)廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，因此光通信電芯片在算力硬件部分仍將發(fā)揮重要的作用。
4、固網(wǎng)接入大規(guī)模升級(jí)，為光通信芯片行業(yè)帶來(lái)新的增長(zhǎng)機(jī)遇
當(dāng)前，隨著5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，流量進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段，千兆光纖寬帶已成為先進(jìn)寬帶市場(chǎng)的主流。2020年，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）正式發(fā)布F5G，全球固網(wǎng)寬帶進(jìn)入高速發(fā)展快車(chē)道。F5G為第五代固定網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用10G PON接入、WiFi6與200G/400G傳輸技術(shù)，包含高可靠體驗(yàn)（GRE）、增強(qiáng)固定帶寬（eFBB）、全光連接（FFC）三大應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)千兆寬帶互聯(lián)互通，開(kāi)創(chuàng)了由光纖入戶(hù)（FTTH）邁向光纖到房間（FTTR）的“光聯(lián)萬(wàn)物（Fiber to Everywhere）”新紀(jì)元。F5G-A在F5G基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展與深化，其引入50G PON這一前沿技術(shù)。50G PON憑借其超高的傳輸速率與強(qiáng)大的容量提升能力，為F5G-A網(wǎng)絡(luò)性能的飛躍提供了堅(jiān)實(shí)保障，這直接推動(dòng)對(duì)高性能光通信設(shè)備的需求增長(zhǎng)，為光通信芯片行業(yè)帶來(lái)了新的增長(zhǎng)機(jī)遇。（WYD）
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