Анализ состояния развития отечественной индустрии оптических чипов

Оптические чипы являются основными компонентами оптических модулей.В структуре стоимости оптических модулей наибольшую стоимость имеют оптические чипы, на которые приходится около 30–50% стоимости материала, а на некоторые высокоскоростные оптические чипы может приходиться даже 60%.Оптические чипы обычно изготавливаются из сложных полупроводниковых материалов (система InP, система GaAs и т. д.).За счет генерации и поглощения фотонов, связанных с процессом перехода внутренних энергетических уровней, достигается взаимное преобразование фотоэлектрических сигналов.Чем выше скорость оптических чипов, тем выше сложность исследований и разработок и массового производства.Далее в этой статье (ETU-LINK) мы поговорим о состоянии развития отечественной индустрии оптических чипов.

В последние годы из-за нестабильности международной ситуации и частых случаев отключения электроэнергии отечественных микросхем за границей в последние годы внутренняя замена стала горячей темой в отечественной полупроводниковой промышленности.По данным, на долю отечественного коммуникационного оборудования приходится 40–70% мировой доли, но лишь около 19% оптических модулей и менее 1% исходных оптических чипов.

В настоящее время в отечественных оптических чипах по-прежнему преобладают устройства среднего и нижнего уровня.В Китае массово производятся лазеры со скоростью 10 Гбит/с, а лазеры со скоростью 25 Гбит/с близки к завершению.DSP (чип цифровой обработки сигналов), необходимый для высокоскоростных оптических модулей 200G и выше, использующих технологию PAM4 для достижения модуляции полосы пропускания, все еще необходимо импортировать.

Тем не менее, к счастью, Исследовательский центр технологий разработки быстрых оптических модулей некоторых ведущих отечественных предприятий по производству оптических модулей заявил, что они добились больших прорывов в продуктах оптических модулей PAM4, таких как 50G/400G, и последовательно выпустили 50G QSFP28 PAM4 LR, 400G QSFP. -DDSR8 и другие продукты.Позже последовательно также будут выпущены 50G QSFP28 BIDI/ER и 400G QSFP-DD DR4/FR4.

Из-за нестабильности поставок иностранных чипов некоторые отечественные производители оптических модулей начали внедрять устройства собственной разработки.Обострение торговых проблем с Китаем и США, а также ограничения США на Huawei ZTE на закупку комплектующих в США будут способствовать инвестициям в отечественные чипы.Хорошим примером являются инвестиции Huawei в размере 1,8 миллиарда долларов в расширение завода HiSilicon Optical.

Хотя отечественная технология недорогих оптических чипов является относительно зрелой, отсутствие технологии высокопроизводительных чипов является основной проблемой в отечественной индустрии производства высокоскоростных оптических модулей.Требования производителей высокоскоростных оптических модулей к производителям микросхем в основном сосредоточены на производительности, надежности, цене и мощности поставок.Они уделяют больше внимания цене и возможностям поставок бюджетных чипов и уделяют больше внимания производительности высокопроизводительных чипов.Таким образом, стабильность производительности и возможности массового производства высокопроизводительных чипов станут основной задачей отечественных высокопроизводительных чипов.

Стабильность и возможности массового производства оптических чипов зависят от точности и параметров оборудования, человеческого опыта и капиталовложений.Инвестиции в оборудование на основе оптических чипов велики, и трудно инвестировать в исследования, разработки и производство одной компании без капитального вмешательства.Тем не менее, внутренняя среда и политика внедрения талантов относительно хороши, и исследовательские институты также могут быть созданы за рубежом, но основная проблема заключается в том, что инвестиции в оборудование слишком велики.