硅光对光模块产业影 响几何.docx

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1、目录从Luxtera、lnphi Acacia收购看硅光商业价值 6硅光如何影响数通升级路径? 8何为硅光？硅光何用？ 8渗透推演：400G小规模、800G或提升、1.6T迎爆发12数通升级节奏呈现分化，可插拔来日方长19相干技术商业价值几何？ 20何为相干？相干何用？ 20云商自建DCI网络，相干市场TAM或翻倍 22电信相干应用场景下沉，打开新增长空间24大硅光时代传统模块厂何以破局？ 26产业链价值分成或重塑，巨头玩家剑指CPO而非模块26国内工艺平台逐步成熟，助力模块厂自研硅光芯片 29国内Fabless厂逐步兴起，产业链加速成熟30投资建议31图表目录图1： Acacia营收及净利润

2、情况6图2： 2019年以来Acacia股价走势6图3： Acacia模块、DSP芯片及硅光芯片研发进程6图4： Acacia相干产品覆盖的传输速率和距离场景7图5： 20192020年光通信相关的三笔收购要约收购价及公司专精领域（亿美元）7图6： PAM4DSP芯片未来市场空间远大于相干DSP芯片（百万美元）8图7： Inphi的PAM4DSP芯片市占率超过60% 8图8：广义光芯片分类（按材料）8图9：硅光封装的方法（依据不同的光源封装方式）8图10：硅光100GPSM4模块凭借更低的BOM成本取得一定商业成功9图11： 2010年以来可插拔模块技术规格快速升级 10图12：光模块封装技术

3、路径（可插拔向OBO/CPO演进）10图13： Intel的CPO方窠可集成16*16个光通道和交换ASIC合封 11图14： CPO方案借助硅光技术实现低功耗11图15： CPO方案较传统可插拔光互联极大地简化了电通道11图16： 400G硅光模块实物图 12图17： 400G DR4模块传统方案（4*EML激光器架构）12图18： 400GDR4硅光封装可共享一个光源，且不需要EA调制 12图19：预测20172020年100G硅光模块份额13图20：光器件市场规模拆分按材料（硅光集成、InP、GaAs） 13图21：硅光技术无法实现光源和光放大器等有源功能器件的集成13图22：数通不同应

4、用场景主流芯片方案推演13图23：基于标准CMOS工艺的硅光子工艺流程开发需要大量修改 14图24：传统方案工艺成熟度或高于硅光方案14图25： 400G DR4模块价格降幅预测14图26： 100G模块主要应用场景拆分预测（按销售额）15图27： 200G/400G模块主要应用场景拆分预测（按销售额）15图28： 100G硅光方案渗透率测算（按销售额）15图29： 400G硅光方案渗透率测算（按销售额）15图30：博通的商用交换芯片容量大约2年一番，驱动光模块迭代 16图31：博通展示其CPO兼容的交换机ASIC和800GDR8硅光模块16图32： 51.2T交换容量下，CPO更多是技术探索

5、，102.4T时代CPO将真正放量17图33： CPO方案的SWOT分析18图34： LC预计2026年后云商或应用CPO方案替代部分可插拔方案18图35： 800G/1.6T可插拔和CPO方案出货量（万）18图36：过去数通市场升级呈现加速19图37：未来不同互联网厂商升级节奏出现分化19图38：三个维度可以用来增加传输的信息量20图39：相干调制可以显著提升单Baud的传输信息量20图40：长距传输将带来色散问题20图41：硅光集成技术和DSP工艺优化驱动相干模块产业化21图42：Acacia 400G相干光模块的主要架构21图43：不同相干光模块端口合计承载带宽（Pb/s） 21图44：

6、100G+相干光模块市场规模（百万美元）21图45： OpenZR+正是结合了 OpenROADM和400ZR两个业内规范，实现二合一的版本 22图46：云服务商DCI网络的发展历程22图47：以欧洲某国城市专线价格为例测算投资回收期23图48：相比租赁专线，自建DCI带来真实的高质量业务体验 23图49：数通DCI结构（传统OTN系统架构）23图50：数通DCI结构（采用ZR模块直连）23图51 ： DCI互联架构由OTN系统和DCI盒子向可插拔模块演进 23图52： Inphi的ZR直连模块可以节省云商DCI投资 23图53：截至2019年Inphi 100GZR模块累计出货超10万只 2

7、4图54：新飞通预测400G+ZR组件及模块市场规模（亿美元）24图55：从骨干、城域核心汇聚到边缘接入，设备数量和光模块数量上，都是呈三角形结构 24图56：相干模块用于DWDM长距离传输25图57：2017年线路侧1006光模块市场拆分25图58：Acacia和新飞通合计营收（亿美元）25图59：郊县波分承载目前以10G为主，未来将逐步引入100G模块 26图60：硅光技术助力相干下沉至城域和边缘26图61：硅光方案渗透率提升或带动产业链价值转移26图62：硅光模块产业链拆分27图63：巨头玩家通过收购布局硅光技术27图64： Intel和Cisco通过并购+合作形成CPO方案一体化布局2

8、8图65：布局硅光芯片领域主要玩家（红底为国内厂商）28图66： 中国硅光子发展进程 29图67：国家信息光电子创新中心已形成商用条件29图68：国内外主要硅光工艺平台及代工厂30图69：国内领先硅光芯片fabless厂希烽光电发展历程 30表1： 100G和400G硅光方案渗透率预测 15表2： 800G至1.6T数通市场主流方案推测 17表3：互联网厂商不同的业务类型需求不同19表4：光通信头部厂商积极布局相干芯片/光模块29表5：国内一流硅光设计厂希烽光电硅光工艺布局比肩国际一流硅光玩家30Acacia营收预计为5.81亿美元，净利润为0.90亿美元对应收购的PS估值约7.7倍，PE估值

9、约50倍。0图2 : 2019年以来Acacia股价走势2021012。20，112。2。，。92020072。2。，。5202003202001229.11201909201907201905229O3201901营收(亿美元)净利润(亿美元) 营收同比增速76543210图1 : Acacia营收及净利润情况资料来源：Wind ,资料来源：Wind,公司官网，Acacia是全球领先的相干光通信厂商。早期AC和CFP封装产品主要聚焦电信城际/骨干传输(400-1000km )的场景,2019年之后也发布了 ZR模块拓展DCI/边缘接入(80-120km)等数通传输场景。Acacia具备自研的

10、相干DSP芯片及业内领先的硅光集成及封装工艺，2011年以来累计发布DSP芯片8款，累计出货相干光模块超50万只，其中CFP/CFP2 DCO产品市场份额第一。在中兴禁运令之前Acacia是中兴骨干网相干模块的主力供应商，2017财年公司30%的收入来自中兴。2018201820202011201220132014201520162017DSP ASICs:28 nm图3: Acacia模块、DSP芯片及硅光芯片研发进程资料来源：公司官网，2018年Acacia发布AC 1200模块，为业内首个实现1.2T的传输速率的模块产品。1.6T800G400G200G100GCoherentDirec

11、t Detect (DD)Moving to shorter reach asdata rates increase0.5km10km80km300km1000kmIntra DCMetroLH/ULHReach -Campus Edge/ZR图4 : Acacia相干产品覆盖的传输速率和距离场景资料来源：公司官网，从收购价值看lnphiAcaciaLuxtera 或反映天花板差距：此前被Marvell斥资100亿美元收购的Inphi ,2020年营收体量约7亿美元，折算收购价的PS倍数超过14倍，且Inphi还处于亏损状态，Acacia的这笔收购似乎并不贵。我们认为Acacia被收购的估值偏

12、低或因为其相干技术更聚焦电信市场，而Inphi则深耕于市场空间更大的数通市场，以传统方案模块为重心，硅光方向选择了更具成长性的数通DCI市场。Acacia并非思科首次收购硅光子公司，2019年2月思科作价6.6亿美元收购另一家数通硅光收发器厂商Luxterao我们认为Luxtera相较前两家较低的收购价或主要由于其业务仅覆盖硅光数通短距场景，市场空间存在天花板，且缺乏核心的DSP技术。图5 : 2019-2020年光通信相关的三笔收购要约收购价及公司专精领域（亿美元）12010010060804540206.6AcaciaLuxtera电信骨干传输.DCI （少）相干模块相干DSP芯片数通短距

13、硅光模块应用场景电信中回传、数通全场景&DQ产品传统方案芯片、相干模块核心技术PA M&相干DSP芯片资料来源：Bloomberg ,公司官网，图7 : Inphi的PAM4 DSP芯片市占率超过60%图6 : PAM4 DSP芯片未来市场空间远大于相干DSP芯片（百万美元）10009008007006005004003002001002016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024EPAM Platform Enable 100m to 40km with Reduced Optical Components0100m500m/2 km10km

14、40km200GSR4100GDR1/FR150GU11MG ERI400GSH8400GDR4/VR4400GLMAMNMPoUmRxnmiOrivrrVCSEl OwOMUtMl/Sipho OKVDMIAML Drw(Ml Or.。TiAQu*dnASngle.Qujd TIATiASingle Tl4PAM doubles the bandwidth versus NRZComplete platform solutions with PAM DSR TiA, driver tosupport VCSEU DML EML. and SiphoMarket leader with over 60% share资料来源：公司官网， PAM4 DSPs相干DSPs资料来源：Lightcounting .为深刻剖析硅光的商业价值及其对光模块产业的影响，本篇报告将从三个维度为市场解