干貨：數(shù)據(jù)中心光模塊芯片技術(shù)
文章大綱
5G與數(shù)據(jù)中心帶來的光模塊需求增量來自哪里？
頭部整合與產(chǎn)能東移，行業(yè)競爭格局發(fā)生變化
國產(chǎn)光芯片布局與突破，上游穩(wěn)定性在提升
行業(yè)公司研究
芯片
5G與數(shù)據(jù)中心帶來的光模塊需求增量來自哪里？
5G與數(shù)據(jù)中心市場帶來龐大的光模塊需求，行業(yè)進(jìn)入長景氣周期
5G方面，①三大運(yùn)營商醞釀xWDM前傳方案帶來更多25G彩光模塊的需求，②承載網(wǎng)中將BBU拆分成DU、CU帶來更多中傳需求。
數(shù)據(jù)中心方面，①流量時代下數(shù)據(jù)中心建設(shè)量增多，②新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，互聯(lián)需求增長帶來更多光模塊需求。
諸多因素共振，根據(jù)億歐咨詢預(yù)測，光模塊市場空間有望在2025年達(dá)到177億美元，復(fù)合增速達(dá)到15%，其中數(shù)據(jù)中心光模塊復(fù)合增速達(dá)到20%。
數(shù)據(jù)中心：流量的時代，數(shù)據(jù)中心迎來容量增長、架構(gòu)演進(jìn)
5G是流量的時代，人工智能、VR/AR、物聯(lián)網(wǎng)等新型應(yīng)用出現(xiàn)，流媒體取代傳統(tǒng)文字、語音成為消息的主要媒介，流量需求爆發(fā)增長，對數(shù)據(jù)中心的容量和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了越來越高的要求。
為了滿足大帶寬需求，多平面網(wǎng)絡(luò)逐步成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主流。新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)表現(xiàn)為更多的橫向流量，帶來更多的互連需求。
數(shù)據(jù)中心：新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的光模塊數(shù)量是之前的65倍
隨著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級，框式交換機(jī)逐步被拆成盒式交換機(jī)，光模塊數(shù)量也隨之增加。
按照服務(wù)器雙上聯(lián)，收斂比1：3計算容量、哈希鏈路、光模塊數(shù)量以及交換機(jī)數(shù)量。多平面網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的光模塊需求量增長了65倍。
數(shù)據(jù)中心：400G時代下，為什么100G的需求仍然頗具規(guī)模
下一代數(shù)據(jù)中心光模塊組合將由25G/100G轉(zhuǎn)化為100G/400G，100G將作為機(jī)柜內(nèi)部連接使用。400G時代下，100G的需求仍然頗具規(guī)模。
數(shù)據(jù)中心：全球主要ICP資本開支加速向上，中國市場不容小覷
全球ICP資本開支正進(jìn)入下一個高增長周期，接下來兩年增速將繼續(xù)保持較高水平。2020年，美國7家ICP企業(yè)CAPEX預(yù)計年增加99.69億美元，BAT預(yù)計增加42.97億美元。
阿里巴巴4月宣布將在3年內(nèi)向云基礎(chǔ)設(shè)施投資2000億元；騰訊5月宣布未來五年將向云計算等技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施投資5000億元。
5G：共建共享模式下，CRAN將成為主要應(yīng)用場景
CRAN的優(yōu)勢：
1.CRAN方式相對DRAN可減少末端機(jī)房及傳輸設(shè)備需求，節(jié)省站址獲取、機(jī)房租金及傳輸成本，理論上集中度越高效果越明顯。
2.由于DU集中放置便于統(tǒng)一維護(hù)，因此在建設(shè)成本和維護(hù)成本上較DRAN有一定優(yōu)勢，CRAN將成為5G建設(shè)的主要部署模式。
3.同時CRAN方式可實現(xiàn)DU的池組化或云化，實現(xiàn)基帶資源的共享和多站間的業(yè)務(wù)協(xié)同。
CRAN對前傳光纖消耗較大，xWDM將成為主流。
1.CWDM：20nm間隔（O-band為主）
2.MWDM：7和13nm間隔（O-band為主）
3.LWDM：800GHz（約4.5nm）間隔（O-band）
4.DWDM：100GHz（約0.4nm）間隔（C-band）
5G：三大運(yùn)營商醞釀xWDM模式，彩光模塊占比或顯著提升
為了節(jié)省光纖資源，當(dāng)前三大運(yùn)營商分別醞釀三個WDM組網(wǎng)方案，三個方案下均采用彩光模塊，彩光模塊占比或?qū)@著提升。
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頭部整合與產(chǎn)能東移，行業(yè)競爭格局發(fā)生變化
“頭部整合”與“產(chǎn)能東移”，光模塊競爭格局生變
2015-2019，光模塊行業(yè)競爭格局的變化體現(xiàn)為“頭部整合”與“產(chǎn)能東移”。
頭部整合：II-VI收購Finisar，行業(yè)垂直整合能力得到加強(qiáng)，F(xiàn)inisar的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目在于交換機(jī)光模塊。Lumentum收購Oclaro，此后又將光模塊業(yè)務(wù)出售給CIG劍橋。行業(yè)頭部整合背后蘊(yùn)藏著行業(yè)總體產(chǎn)能的下降，以及中國企業(yè)競爭力的提升。
產(chǎn)能東移：2015年，市占率前10的中國企業(yè)只有1家；2019年，市占率前10的中國企業(yè)有3家。不算其他規(guī)模較小的廠商，中國光模塊企業(yè)市占率從5%提升到27%。
以史為鑒：光器件企業(yè)盈利能力在需求釋放的時候顯著改善
2014-2015年中國4G建設(shè)階段，凈利率小幅增長；
2016年數(shù)據(jù)中心100G光模塊元年，光器件企業(yè)凈利率大幅增長。
中國光模塊企業(yè)盈利能力正在提升
2019年光模塊行業(yè)需求迎來改善，下游需求呈現(xiàn)5G與數(shù)據(jù)中心共振現(xiàn)象。
中國光模塊企業(yè)盈利能力明顯提升，具體體現(xiàn)為毛利率、凈利率、ROE、ROIC的提升。
芯片
國產(chǎn)光芯片布局與突破，上游穩(wěn)定性在提升
國產(chǎn)光電芯片發(fā)展?jié)摿Υ蟆恿ψ恪⒖尚行愿?/strong>
光電芯片是光模塊最重要的器件之一，當(dāng)前我國光芯片國產(chǎn)化率距離工信部規(guī)劃的國產(chǎn)目標(biāo)尚有一定距離。
國產(chǎn)光芯片的布局突破，上游供應(yīng)鏈穩(wěn)定性持續(xù)提升
經(jīng)過持續(xù)的布局與突破，當(dāng)前國內(nèi)光芯片在10G領(lǐng)域差距較小，在25G領(lǐng)域能力正在提升。劃的國產(chǎn)目標(biāo)尚有一定距離。
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行業(yè)公司研究
中際旭創(chuàng)：光模塊龍頭，受益400G需求放量，5G有新看點(diǎn)
數(shù)據(jù)中心市場優(yōu)勢穩(wěn)固，400G光模塊首要供應(yīng)商。我們預(yù)計北美數(shù)通光模塊市場400G需求量在2020年達(dá)到50-80萬只，2021年達(dá)到160萬只以上，2022年達(dá)到250萬只以上。
5G市場有新看點(diǎn)，收購與彩光模塊切入市場。4月公告收購成都儲翰，戰(zhàn)略補(bǔ)充前傳光模塊設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)驗與能力；6月官網(wǎng)新聞，批量為移動批量供貨25G MWDM光模塊。
天孚通信：業(yè)界領(lǐng)先的高端無源器件垂直整合方案提供商
光器件品類不斷擴(kuò)張，產(chǎn)品占單個光模塊價值量持續(xù)提升。公司不斷開發(fā)新產(chǎn)品線，至2019年已形成13條產(chǎn)品線，AWG、FA、BOX等多條新產(chǎn)品線已逐步進(jìn)入規(guī)模量產(chǎn)階段。定增布局光引擎，產(chǎn)品線品類不斷擴(kuò)張。
光器件一站式供應(yīng)能力，高毛利率彰顯競爭壁壘。光器件、光模塊產(chǎn)業(yè)鏈擁有一定成本壓力，產(chǎn)業(yè)分工成為必然。公司擁有一站式光器件供應(yīng)能力，一方面為下游節(jié)省了供應(yīng)商篩選的時間成本，一方面提高了自身的競爭壁壘。
博創(chuàng)科技：無源器件龍頭，前瞻布局硅光模塊，有望彎道超車
公司于2019年推出前傳25G硅光模塊和數(shù)通400G硅光模塊。
公司于2020年2月公告，與Sicoya、陜西源杰成立中外合資公司，旨在加強(qiáng)與Sicoya公司和陜西源杰的戰(zhàn)略合作，增強(qiáng)公司在硅光子技術(shù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)能力，為未來拓展硅光子技術(shù)產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。
新易盛：收入結(jié)構(gòu)改善，5G+400G驅(qū)動業(yè)績增長
新客戶開拓、收入結(jié)構(gòu)改善、5G與400G驅(qū)動業(yè)績增長。公司5G產(chǎn)品收入結(jié)構(gòu)優(yōu)化，400G打開數(shù)通市場空間，多方面驅(qū)動力結(jié)合公司當(dāng)前體量，有望具有彈性優(yōu)勢。
華工科技：受益5G良機(jī)，雙主業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量增長階段
以光通信、激光加工設(shè)備為兩大主業(yè)，業(yè)績受益于5G進(jìn)入高質(zhì)量增階段。
受益5G與數(shù)據(jù)中心需求，光通信收入結(jié)構(gòu)改善帶來盈利能力大幅提升；光芯片進(jìn)展順利，強(qiáng)化競爭實力。
5G產(chǎn)品創(chuàng)新與傳統(tǒng)制造企業(yè)智能化改造有望拉動下游設(shè)備投資，傳導(dǎo)激光設(shè)備訂單增長。
光迅科技：深耕光通信產(chǎn)業(yè)鏈，芯片能力持續(xù)提升
深耕光通信產(chǎn)業(yè)鏈，光通信產(chǎn)業(yè)器件全覆蓋。公司是覆蓋芯片、器件、模塊、子系統(tǒng)及全鏈條光通信器件供應(yīng)商。
光芯片能力國內(nèi)領(lǐng)先，具備10G/25G DFB/EML研發(fā)生產(chǎn)能力，且在持續(xù)提升。
劍橋科技：產(chǎn)能爬坡中的光模塊新星
“中國領(lǐng)先的制造能力”+“中國團(tuán)隊對市場的理解力”+“Oclaro全球領(lǐng)先的技術(shù)水平”。
產(chǎn)能爬坡中，重視100G、400G光模塊的放量過程。
芯片端持續(xù)獲得突破，全球份額不斷提升，市場增長確定性高、空間大，持續(xù)看好具備競爭力的光模塊企業(yè)。
參考來源：東吳證券研究所
來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察
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