光模塊行業(yè)市場分析

光模塊行業(yè)市場分析光模塊：數(shù)據(jù)傳輸光電轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，圍繞速率升級產(chǎn)業(yè)持續(xù)變革光模塊的功能與結(jié)構(gòu)光模塊在網(wǎng)絡(luò)連接中承擔(dān)光電信號轉(zhuǎn)換任務(wù)，負(fù)責(zé)在發(fā)送端將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，再在接收端把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。它主要由光電器件TOSA/ROSA、功能電路和光電接口組件等封裝而成。其中，光收發(fā)組件TOSA/ROSA是光模塊的核心部分。光發(fā)射組件TOSA負(fù)責(zé)將接收到的一定碼率的電信號，經(jīng)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)芯片處理后驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器（LD）或發(fā)光二極管（LED）發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號。光接收組件ROSA則負(fù)責(zé)將一定碼率的光信號，輸入模塊后由光探測二極管轉(zhuǎn)換為電信號，并經(jīng)前置放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號。光模塊成本構(gòu)成光模塊BOM成本主要包括光器件、電路芯片、PCB以及結(jié)構(gòu)件等。其中，光器件占光模塊成本達(dá)到70%+，具體看光器件，以激光器為主的發(fā)射組件就占了光器件近一半的成本，以探測器為主的接收組件占比達(dá)到32%，兩者合計(jì)占光器件成本為80%。2021年光模塊市場總空間92億美元，光芯片市場空間35億美元，電芯片市場空間24億美元，光器件市場空間13億美元，光學(xué)元件市場空間8億美元。產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢：高速率、低成本、低功耗高速數(shù)通光模塊更新?lián)Q代與新型交換機(jī)發(fā)布相輔相成。數(shù)據(jù)中心不斷提高的速率要求是光模塊高頻率升級的主要原因。隨著光電子器件的發(fā)展和集成度提高，其性能和傳輸帶寬增加，光模塊以更高速率傳輸和更小的尺寸適應(yīng)不同使用場景，封裝方式不斷發(fā)展。更小的封裝和功耗意味著光模塊在交換機(jī)上具有更高的端口密度，相同功率可以驅(qū)動(dòng)更多的光模塊。光模塊速率升級的方法：1、提高單通道的比特速率；2、增加通道數(shù)；提升比特速率又有兩個(gè)方法，1a.直接提升波特率，1b.保持波特率不變，使用更高的調(diào)制編碼格式。傳統(tǒng)光模塊調(diào)制以NRZ（notreturntozero）為主，激光器高/低功率分別對應(yīng)二進(jìn)制的1和0信號。PAM4光信號功率的判決分為4個(gè)閾值，低于最低閾值判定為00、最低到中間閾值之間判定為01、中間到高閾值之間判定為10，超過高閾值判定為11。數(shù)據(jù)中心架構(gòu)升級，驅(qū)動(dòng)光模塊量價(jià)齊升數(shù)據(jù)中心光模塊不斷升級，正在向800G邁步。流量數(shù)據(jù)的高速增長，不斷推動(dòng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)升級，目前數(shù)據(jù)中心光模塊正在迅速過渡到200G/400G速率，400G是高速以太網(wǎng)客戶端接口的最新標(biāo)準(zhǔn)。隨著400G光模塊的大規(guī)模部署即將到來，以及網(wǎng)絡(luò)帶寬和性能需求的不斷加快，數(shù)據(jù)中心互連800G也將成為全新需求，未來將應(yīng)用在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算及人工智能算力中心中。短距傳輸有源銅纜或有競爭優(yōu)勢有源銅纜是指利用外部能源增強(qiáng)信號傳輸距離的銅纜。DAC無源銅纜傳輸距離短，AOC有源光纜的功耗和成本較高，有源銅纜應(yīng)用距離遠(yuǎn)、魯棒性好、成本更低、功耗更低，十分契合大型數(shù)據(jù)中心日益增加的綠色節(jié)能和成本控制的迫切需求?，F(xiàn)在市場上兩種有源銅纜：ACC和AEC。ACC(ActiveCopperCable)是使用Redriver芯片架構(gòu)在Rx端通過CTLE均衡調(diào)整增益的一種有源銅纜，通俗的說更像一根通過放大模擬信號的有源線纜。AEC(ActiveElectricalCable)是更加新穎的使用Retimer芯片結(jié)構(gòu)的有源銅纜，這種有源銅纜不單單放大和均衡Tx和Rx端，還會(huì)在Rx端重新做信號整形。NVIDIA有意愿采用有源銅纜方案NVIDIAMellanoxLinkX以太網(wǎng)DAC銅纜是在以太網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)和基于NVIDIAGPU的系統(tǒng)中創(chuàng)建高速100G400G鏈路成本最低的方式。廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，用于將服務(wù)器和GPU計(jì)算系統(tǒng)連接到機(jī)架頂部(TOR)交換機(jī)，并通過短電纜連接機(jī)架內(nèi)的Spine-to-Superspine交換機(jī)。DAC銅纜不包含電子元件，高度可靠、功耗為零、延遲和插入損耗極低，是成本最低的高速互聯(lián)方案。在NVIDIADGXA100GPU系統(tǒng)中，DAC銅纜將GPU與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，并創(chuàng)建具有硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)和閃存子系統(tǒng)的以太網(wǎng)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(ESF)。行業(yè)：市場空間持續(xù)高速增長，國產(chǎn)廠商競爭優(yōu)勢顯著光模塊市場規(guī)模據(jù)預(yù)測，光模塊市場21年達(dá)到110億美元后，22年有望達(dá)到130億美元，預(yù)計(jì)在23年放緩增速，在2024-2025年恢復(fù)。光模塊市場在20年和21年的快速增長由疫情下居家學(xué)習(xí)、辦公的網(wǎng)絡(luò)需求驅(qū)動(dòng)。光模塊市場結(jié)構(gòu)：市場需求向云巨頭集中云廠商是數(shù)通市場的主要客戶，市場占比約60%。且數(shù)通市場需求增速預(yù)計(jì)將持續(xù)高于電信市場，市場占比有望持續(xù)提升。需求向頭部客戶集中，全球前五大云廠商占據(jù)市場主要份額。根據(jù)預(yù)測，2023年前五大云廠商總計(jì)份額有望超過30億美金。光模塊市場競爭格局中國光模塊廠商市場份額快速擴(kuò)張。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的頭部光學(xué)元件供應(yīng)商的總銷售額，2010年全球市場份額約28億，增長至2021年達(dá)到87億美元，國產(chǎn)廠商市場占有率超過50%。2021年全球前十大光模塊廠商中，中國廠商個(gè)數(shù)升至5位?；仡欉^往10年光模塊行業(yè)發(fā)展歷史，國產(chǎn)廠商所占份額持續(xù)提升。從2021年各光模塊主流廠商的規(guī)模來看：全球市場上美國公司Ⅱ-Ⅵ（Finisar）占據(jù)第一，光模塊業(yè)務(wù)收入達(dá)到人民幣約123億元，占據(jù)市場份額17%；國內(nèi)市場上中際旭創(chuàng)位居頭把交椅，光模塊收入達(dá)到約73億元，之后依次是光迅科技、華工科技、新易盛、博創(chuàng)科技和劍橋科技?？傮w來看，國內(nèi)光模塊廠商在全球份額已經(jīng)占據(jù)一席之地，但國內(nèi)各大廠商的實(shí)力相差仍差距較大。從2021年各光模塊廠商的毛利率對比來看：光模塊廠商的毛利率水平相差不大，總體較高，平均水平約為25%左右，國產(chǎn)廠商新易盛更是超過30%。光模塊的毛利率水平與上游光芯片的自給能力密切相關(guān)，各大廠商中隨著光芯片自給率的提高，整體毛利率也會(huì)提高。需求彈性：AI帶動(dòng)高算力傳輸需求，800G需求彈性測算光模塊市場增長彈性由于不同AI數(shù)據(jù)中心拓?fù)浼軜?gòu)存在較大差異，我們就一種典型情況對AI對光模塊需求的拉動(dòng)作出測算。當(dāng)GPT類應(yīng)用人數(shù)達(dá)到10億月活人數(shù)時(shí)，我們測算需要69.4A100，假設(shè)1片A100對應(yīng)3支光模塊需求，則對應(yīng)約200萬支800G光模塊需求。重點(diǎn)公司分析中際旭創(chuàng)：全球光模塊領(lǐng)域龍頭全年業(yè)績高增長，高端產(chǎn)品占比提升。受益于數(shù)據(jù)中心流量增長以及海外客戶資本開支的持續(xù)投入，400G和200G等高速數(shù)通光模塊需求快速提升，公司盈利能力持續(xù)提升。同時(shí)公司銷售的美元收入受到匯率波動(dòng)的正向影響。公司是全球數(shù)通光模塊領(lǐng)先企業(yè)，400G和200G產(chǎn)品份額領(lǐng)先，800G和相干模塊先發(fā)優(yōu)勢明顯，并已實(shí)現(xiàn)批量交付，技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢和份額持續(xù)領(lǐng)先有望鞏固公司盈利水平。公司聚焦海外市場，頭部客戶資源豐富。全球主要互聯(lián)網(wǎng)云廠商都是公司客戶，其中北美市場是公司最大的業(yè)績保障，公司與Meta（Facebook）、Google、Amazon等北美大客戶均保有穩(wěn)定的合作關(guān)系。技術(shù)實(shí)力行業(yè)領(lǐng)先，市場份額持續(xù)增長。公司高速光模塊領(lǐng)域的新品技術(shù)儲(chǔ)備完善，具備先發(fā)優(yōu)勢，400G、800G均實(shí)現(xiàn)率先導(dǎo)入。2021年公司位居全球光模塊供應(yīng)商市場份額并列第一位，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)光模塊公司首次登頂，在2021年第四季度的市占率高達(dá)12%，發(fā)展勢頭迅猛。天孚通信：一站式光器件完整解決方案提供商公司盈利能力良好。公司的營業(yè)收入呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢，2022Q3年公司營收達(dá)到8.90億元，同比增長16%。2020年得益于全球5G通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速和數(shù)據(jù)中心持續(xù)投資擴(kuò)容，公司營收同比增長67%。扣非歸母凈利潤同樣呈現(xiàn)出高增長的態(tài)勢，從2018年的1.27億元增長到了2022Q3年的2.50億元，2022Q3年公司扣非歸母凈利潤同比增長29%。產(chǎn)品矩陣不斷擴(kuò)充，橫向拓展戰(zhàn)略成功。公司自2008年3款產(chǎn)品線拓寬至2021年13款產(chǎn)品線，覆蓋基礎(chǔ)元件、無源組件與器件、ODM/OEM代工和封裝，實(shí)現(xiàn)了上下游垂直一體化布局。高速光引擎項(xiàng)目進(jìn)展順利，公司正在穩(wěn)步擴(kuò)產(chǎn)。高速光引擎是高速光收發(fā)模塊的核心器件，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場景，包括400G/800G等高速光模塊、高集成度的共封裝光學(xué)（CPO）交換機(jī)以及芯片模組之間的光互連。公司2020年定增項(xiàng)目高速光引擎，目前已處于平穩(wěn)量產(chǎn)階段。CPO交換機(jī)方案替代封裝，光引擎大有可為。CPO通過將光模塊不斷向交換芯片靠近，縮短芯片和模塊之間的走線距離，并逐步替代可插拔光模塊，最終把交換機(jī)芯片（或XPU）ASIC和光/電引擎共同封裝在同一基板上。目前CPO已成為業(yè)界的替代封裝方案，公司卡位開展項(xiàng)目定投，布局高速光引擎，有望獲得先發(fā)優(yōu)勢。新易盛新易盛是國內(nèi)領(lǐng)先的高速光模塊生產(chǎn)制造商。目前公司主要產(chǎn)品為點(diǎn)對點(diǎn)光模塊和PON光模塊，成功開發(fā)了不同型號光模塊產(chǎn)品超過2800種，產(chǎn)品運(yùn)用領(lǐng)域覆蓋了數(shù)據(jù)寬帶、電信通訊、Fttx、數(shù)據(jù)中心、安防監(jiān)控和智能電網(wǎng)等行業(yè)，能為客戶提供定制化的產(chǎn)品服務(wù)和一攬子解決方案。全面布局硅光及800G光模塊，積極拓展品類客戶。公司收購了Alpine硅光子技術(shù)平臺，提供單波長100G光學(xué)解決方案用于數(shù)據(jù)中心連接，同時(shí)提供PAM4產(chǎn)品，強(qiáng)化在硅光領(lǐng)域布局。公司800G系列產(chǎn)品組合已發(fā)布參展，預(yù)計(jì)后續(xù)將逐步進(jìn)入商用期。源杰科技：國內(nèi)領(lǐng)先的光芯片龍頭供應(yīng)商10G及以上高速率系列芯片及整體營收穩(wěn)定增長。2020年，隨著10G、25G等中高端產(chǎn)品銷量大幅增加，高毛利產(chǎn)品帶來公司整體毛利率的大幅提高。2019年至2021年，公司營收從0.8億增長到2.3億，歸母凈利從0.15億元增長至0.95億元。專注高速半導(dǎo)體芯片的研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，不斷開拓產(chǎn)品類型。公司從2.5G系列芯片產(chǎn)品做起，不斷向高端進(jìn)發(fā)，產(chǎn)品涵蓋從2.5G到50G磷化銦激光器芯片，致力于成為國際一流的半導(dǎo)體器件供應(yīng)商。生產(chǎn)規(guī)模逐年上升，募投項(xiàng)目提升產(chǎn)能。公司近年來生產(chǎn)規(guī)模逐年上升，2019-2022H1公司激光器芯片產(chǎn)能分別為2469萬顆、2843萬顆、4197萬顆、2948萬顆，產(chǎn)量分別為2454萬顆、2575萬顆、4207萬顆、2653萬顆，產(chǎn)能利用率分別為99.39%、90.56%、100.24%、90.01%。公司IDM模式生產(chǎn)，掌握全流程生產(chǎn)工藝。IDM（IntegratedDeviceManufacture）指包含芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測試在內(nèi)全部或主要業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的經(jīng)營模式。未來在IDM模式下，公司將繼續(xù)加強(qiáng)光芯片生產(chǎn)全流程核心工藝開發(fā)能力，不斷積累光芯片研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將科技成果應(yīng)用于芯片設(shè)計(jì)、晶圓外延等核心環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化特性、高性能指標(biāo)、高可靠性等，提高產(chǎn)品競爭力。華工科技華工科技脫胎于華中科技大學(xué)，經(jīng)過多年的技術(shù)、產(chǎn)品積淀，形成了以激光加工技術(shù)為重要支撐的智能制造裝備業(yè)務(wù)、以信息通信技術(shù)為重要支撐的光聯(lián)接、無線聯(lián)接業(yè)務(wù)，以敏感電子技術(shù)為重要支撐的傳感器業(yè)務(wù)格局，產(chǎn)業(yè)基地近2000畝。在光通信領(lǐng)域，公司持續(xù)夯實(shí)全球領(lǐng)先光模塊供應(yīng)商行業(yè)地位。圍繞下一代信息通信網(wǎng)絡(luò),從芯片、材料、技術(shù)、工藝和應(yīng)用布局新領(lǐng)域。隨著我國“東數(shù)西算”工程的全面啟動(dòng)，正源公司大力推進(jìn)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，成功卡位頭部互聯(lián)網(wǎng)廠商資源池，100G/200G/400G全系列光模塊批量交付；積極推進(jìn)硅光技術(shù)應(yīng)用，現(xiàn)已具備從硅光芯片到硅光模塊的全自研設(shè)計(jì)能力；光模塊產(chǎn)品持續(xù)鞏固前、中、回傳市場優(yōu)勢地位。聯(lián)特科技聯(lián)特科技采取差異化競爭，聚焦長途波分通信光模塊，推出行業(yè)領(lǐng)先的10G40/80kmDWDM/CWDMSFP和光模塊產(chǎn)品，成立美國全資子公司，拓展海外市場。公司重點(diǎn)開發(fā)通信設(shè)備制造行業(yè)客戶，發(fā)布40G、100G光模塊系列產(chǎn)品，并新建萬級光電集成制造中心，通過差異化競爭贏得了自己的市場地位。自主創(chuàng)新助力公司進(jìn)入高速增長期。2018年以來，公司通過自主創(chuàng)新，成功發(fā)布了100G、400G等數(shù)據(jù)通信光模塊產(chǎn)品，形成電信市場和數(shù)通市場同步發(fā)力的格局。2022年前三季度的營業(yè)收入已達(dá)6.18億元，同比增長27.18%。光迅科技光迅科技是國內(nèi)少有的芯片/模塊/系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈布局的光通信龍頭。公司產(chǎn)品覆蓋電信傳輸網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)以及寬帶接入網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域。經(jīng)過二十余年的發(fā)展，目前公司已經(jīng)通過內(nèi)生增長與并購具備了光通信全產(chǎn)業(yè)鏈的垂直整合能力，且市場份額領(lǐng)先。產(chǎn)品全覆蓋，自主光芯片研發(fā)。目前公司產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從芯片到器件、模塊、子系統(tǒng)的綜合解決方案的全覆蓋，可為數(shù)通以及電信客戶提供一站式的服務(wù)。公司是國內(nèi)少有的可以自主研發(fā)光芯片的企業(yè)，在硅光芯片研發(fā)進(jìn)度行業(yè)領(lǐng)先，有望在未來的競爭中占得先機(jī)。兆龍互連浙江兆龍互連科技股份有限公司的主營業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)電纜、專用電纜、和連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與銷售，主要產(chǎn)品有六類及以下數(shù)據(jù)電纜、超六類及以上數(shù)據(jù)電纜、高速傳輸電纜、工業(yè)數(shù)字通信電纜、線纜組件、布線系統(tǒng)。兆龍互連是電纜組件及連接產(chǎn)品細(xì)分領(lǐng)域龍頭。公司可以為5G微基站的布局提供安全、穩(wěn)定、便捷、低成本的連接解決方案。兆龍互連已能夠規(guī)?；a(chǎn)應(yīng)用于傳輸速率達(dá)到400Gbps的高速傳輸組件及配套的高速傳輸電纜，能滿足大型乃至超級數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸需求。仕佳光子公司聚焦光通信行業(yè)，主營業(yè)務(wù)覆蓋光芯片及器件、室內(nèi)光纜、線纜材料三大板塊。光通信市場增長，國內(nèi)市場空間廣闊。2022年海外主要云廠商200G/400G需求旺盛。AWG作為主要合分波組件，100G以上模塊滲透率快速提升。公司