干货：数据中心光模块芯片技术

5G与数据中心带来的光模块需求增量来自哪里？

5G与数据中心市场带来庞大的光模块需求，行业进入长景气周期

5G方面，①三大运营商酝酿xWDM前传方案带来更多25G彩光模块的需求，②承载网中将BBU拆分成DU、CU带来更多中传需求。

数据中心方面，①流量时代下数据中心建设量增多，②新一代数据中心网络架构下，互联需求增长带来更多光模块需求。

诸多因素共振，根据亿欧咨询预测，光模块市场空间有望在2025年达到177亿美元，复合增速达到15%，其中数据中心光模块复合增速达到20%。

5G是流量的时代，人工智能、VR/AR、物联网等新型应用出现，流媒体取代传统文字、语音成为消息的主要媒介，流量需求爆发增长，对数据中心的容量和网络架构提出了越来越高的要求。

为了满足大带宽需求，多平面网络逐步成为数据中心网络架构主流。新一代数据中心网络架构表现为更多的横向流量，带来更多的互连需求。

数据中心：新一代数据中心网络架构下的光模块数量是之前的65倍

随着网络架构升级，框式交换机逐步被拆成盒式交换机，光模块数量也随之增加。

按照服务器双上联，收敛比1：3计算容量、哈希链路、光模块数量以及交换机数量。多平面网络架构下的光模块需求量增长了65倍。

数据中心：400G时代下，为什么100G的需求仍然颇具规模

下一代数据中心光模块组合将由25G/100G转化为100G/400G，100G将作为机柜内部连接使用。400G时代下，100G的需求仍然颇具规模。

数据中心：全球主要ICP资本开支加速向上，中国市场不容小觑

全球ICP资本开支正进入下一个高增长周期，接下来两年增速将继续保持较高水平。2020年，美国7家ICP企业CAPEX预计年增加99.69亿美元，BAT预计增加42.97亿美元。

阿里巴巴4月宣布将在3年内向云基础设施投资2000亿元；腾讯5月宣布未来五年将向云计算等技术基础设施投资5000亿元。

5G：共建共享模式下，CRAN将成为主要应用场景

CRAN的优势：

1.CRAN方式相对DRAN可减少末端机房及传输设备需求，节省站址获取、机房租金及传输成本，理论上集中度越高效果越明显。

2.由于DU集中放置便于统一维护，因此在建设成本和维护成本上较DRAN有一定优势，CRAN将成为5G建设的主要部署模式。

3.同时CRAN方式可实现DU的池组化或云化，实现基带资源的共享和多站间的业务协同。

CRAN对前传光纤消耗较大，xWDM将成为主流。

1.CWDM：20nm间隔（O-band为主）

2.MWDM：7和13nm间隔（O-band为主）

3.LWDM：800GHz（约4.5nm）间隔（O-band）

4.DWDM：100GHz（约0.4nm）间隔（C-band）

5G：三大运营商酝酿xWDM模式，彩光模块占比或显著提升

为了节省光纤资源，当前三大运营商分别酝酿三个WDM组网方案，三个方案下均采用彩光模块，彩光模块占比或将显著提升。

头部整合与产能东移，行业竞争格局发生变化

“头部整合”与“产能东移”，光模块竞争格局生变

2015-2019，光模块行业竞争格局的变化体现为“头部整合”与“产能东移”。

头部整合：II-VI收购Finisar，行业垂直整合能力得到加强，Finisar的传统优势项目在于交换机光模块。Lumentum收购Oclaro，此后又将光模块业务出售给CIG剑桥。行业头部整合背后蕴藏着行业总体产能的下降，以及中国企业竞争力的提升。

产能东移：2015年，市占率前10的中国企业只有1家；2019年，市占率前10的中国企业有3家。不算其他规模较小的厂商，中国光模块企业市占率从5%提升到27%。

以史为鉴：光器件企业盈利能力在需求释放的时候显著改善

2014-2015年中国4G建设阶段，净利率小幅增长；

2016年数据中心100G光模块元年，光器件企业净利率大幅增长。

中国光模块企业盈利能力正在提升

2019年光模块行业需求迎来改善，下游需求呈现5G与数据中心共振现象。

中国光模块企业盈利能力明显提升，具体体现为毛利率、净利率、ROE、ROIC的提升。

国产光芯片布局与突破，上游稳定性在提升

国产光电芯片发展潜力大、动力足、可行性高

光电芯片是光模块最重要的器件之一，当前我国光芯片国产化率距离工信部规划的国产目标尚有一定距离。

国产光芯片的布局突破，上游供应链稳定性持续提升

经过持续的布局与突破，当前国内光芯片在10G领域差距较小，在25G领域能力正在提升。划的国产目标尚有一定距离。

行业公司研究

中际旭创：光模块龙头，受益400G需求放量，5G有新看点

数据中心市场优势稳固，400G光模块首要供应商。我们预计北美数通光模块市场400G需求量在2020年达到50-80万只，2021年达到160万只以上，2022年达到250万只以上。

5G市场有新看点，收购与彩光模块切入市场。4月公告收购成都储翰，战略补充前传光模块设计生产经验与能力；6月官网新闻，批量为移动批量供货25G MWDM光模块。

天孚通信：业界领先的高端无源器件垂直整合方案提供商

光器件品类不断扩张，产品占单个光模块价值量持续提升。公司不断开发新产品线，至2019年已形成13条产品线，AWG、FA、BOX等多条新产品线已逐步进入规模量产阶段。定增布局光引擎，产品线品类不断扩张。

光器件一站式供应能力，高毛利率彰显竞争壁垒。光器件、光模块产业链拥有一定成本压力，产业分工成为必然。公司拥有一站式光器件供应能力，一方面为下游节省了供应商筛选的时间成本，一方面提高了自身的竞争壁垒。

博创科技：无源器件龙头，前瞻布局硅光模块，有望弯道超车

公司于2019年推出前传25G硅光模块和数通400G硅光模块。

公司于2020年2月公告，与Sicoya、陕西源杰成立中外合资公司，旨在加强与Sicoya公司和陕西源杰的战略合作，增强公司在硅光子技术领域的业务能力，为未来拓展硅光子技术产品奠定基础。

新易盛：收入结构改善，5G+400G驱动业绩增长

新客户开拓、收入结构改善、5G与400G驱动业绩增长。公司5G产品收入结构优化，400G打开数通市场空间，多方面驱动力结合公司当前体量，有望具有弹性优势。

华工科技：受益5G良机，双主业进入高质量增长阶段

以光通信、激光加工设备为两大主业，业绩受益于5G进入高质量增阶段。

受益5G与数据中心需求，光通信收入结构改善带来盈利能力大幅提升；光芯片进展顺利，强化竞争实力。

5G产品创新与传统制造企业智能化改造有望拉动下游设备投资，传导激光设备订单增长。

光迅科技：深耕光通信产业链，芯片能力持续提升

深耕光通信产业链，光通信产业器件全覆盖。公司是覆盖芯片、器件、模块、子系统及全链条光通信器件供应商。

光芯片能力国内领先，具备10G/25G DFB/EML研发生产能力，且在持续提升。

剑桥科技：产能爬坡中的光模块新星

“中国领先的制造能力”+“中国团队对市场的理解力”+“Oclaro全球领先的技术水平”。

产能爬坡中，重视100G、400G光模块的放量过程。

芯片端持续获得突破，全球份额不断提升，市场增长确定性高、空间大，持续看好具备竞争力的光模块企业。

参考来源：东吴证券研究所

来源：半导体行业观察