又一次弯道超车,欧美百年积累付之东流!
最近苹果放弃造车,10年时间、10亿美元,全部打水漂。
与此同时,奔驰宣布,推迟电动化目标,而更早一些时候,福特、奥迪也暂缓了既定的电动化战略。
苹果、奔驰曾倾尽全力搞电动车,为何态度一百八十度大转变?
根本原因是被内燃机中国新能源汽车,弯道超越!欧美百年内燃机的技术积累,付之东流!
如今硅光芯片有可能突破“摩尔定律”对纳米制程的限制,成为下一代芯片的主流技术。
目前台积电、博通、英伟达、英特尔等科技巨头,正式发展硅光芯片等新产品。国内企业也有技术积累,大家目前处于同一起跑线。
如此一来,新能源弯道超车的一幕或将在“硅光芯片中重现”!
硅光芯片是什么?
硅光芯片是一种采用硅材料作为基底,并在其表面上集成了光学器件的集成电路芯片。它通过光感应、传输和控制来实现高速、高效的光通信和光互联功能。
主要优点有两个。
第一、硅光子技术可以打破摩尔定律的物理极限。
随着芯片制程的逐步缩小,芯片内部晶体管、电阻、电容等各个元件的“互相连接线”也越做越细。
目前做“互相连接线”的铝、铜、碳纳米管已经达到“摩尔定律”的物理极限。
因此芯片互连已成为目前的技术瓶颈之一,而硅光子技术则有可能解决这一问题。
第二、硅光子技术是一种光通信技术,传播速度比电子更快。
利用电子作为信息载体传播速度已经难以满足目前的算力需求。
硅光子技术是使用“激光束”代替电子信号传输数据,可使信息的数据传输速度“快100倍”甚至更高,功率效率也非常高。
因此被认为是新一代半导体技术。
由于硅光子技术传输速度比电子快100倍,因此通信领域利用硅光子技术在硅和硅基衬底材料上制作出“硅光芯片”,通过光电转换,实现信息传播。
硅光芯片上下游有哪些,市场空间有多大?
硅光芯片需求巨大,在消费电子、智能驾驶、量子通信等领域有很大的发展空间。
不过目前,硅光子技术商业化较为成熟的领域主要在于数据中心、高性能数据交换、长距离互联、5G基础设施等光连接领域。
尤其是在光传输的光模块领域,性价比较为突出。
当前在AI驱动400G、800G光模块加速升级的背景下,在1.6T时代,低功耗优势明显的硅光芯片有望逐步商业化。
从光通信产业链来看,光模块厂商位于硅光产业链的中间环节。
硅光产业链上游主要有PIC设计、SOI衬底、代工厂几大环节。
中游主要为光模块厂商。
下游主要分为通信设备、电信市场、数据中心通信多个重点应用领域。
仅从光通信的市场规模看,2022年,硅光芯片市场价值为4.76亿元,预计到2028年将超过42.4亿元,2022年到2028年的复合年均增长率为44%。
增长主要来自于两点,第一800G高数据速率可插拔硅光模块需求释放。
第二对快速增长的训练数据集大小的预测表明,数据将需要利用机器学习服务器中的光学I/O来扩展大模型。
硅光芯片投资机会集中在哪里?
硅光产品整体生产流程包括设计、制造、封装三大过程。
其中最大的特点有:
第一不需要先进制程。
硅光芯片的生产和电芯片类似,但是不需要先进制程,基本都在 45nm以上,大部分还停留在100nm阶段,因此不需要先进制程设备。
这不就完全规避了我国最大的断板“5nm光刻机”了吗?因此硅光芯片在我国强大产业链的支持下,优势非常明显。
第二对设备环境要求较高。
首先在制造环节,晶圆加工前多了一个步骤。硅光芯片切割前需要晶圆检测设备,一般硅光晶圆为8英寸或者12英寸,一片晶圆可以切割出上千颗的硅光芯片。
由于硅光器件对于加工的误差很敏感,硅光芯片上又集成了较多的无源和有源器件,单个器件出现问题就会影响硅光芯片的使用,因此需要在晶圆级别进行检测。
其次在封装方面,硅光方案对于耦合,封装、组装过程均比传统的光模块方案要求更高,更加精密,因此对于设备也会产生更高的要求。
其中罗博特科为国内硅晶圆检测设备的领先企业,最具看点。
参股公司ficonTEC的在手订单金额约为5765万欧元,其中英伟达的订单约为1007.64万欧元,并绑定台积电。
网传每100W个硅光模块40到50台一般2个亿,毛利大概率50%,这毛利吊打英伟达。
我们从罗博特科的业绩报表中就可以看出端倪!
在2022年实现扭亏为盈,并在在一年时间内,净利润从100万到2023年的3600万,一年翻了30倍!应该是光伏晶圆检测爆发带来的利润。
其余上市公司中参与硅光芯片的企业有:
硅光芯片在研的光芯片IDM:源杰科技、长光华芯等。
硅光相关器件厂商:天孚通信、炬光科技、光库科技、电科芯片等。
布局硅光的光模块厂商:华工科技、中际旭创、光迅科技、剑桥科技、新易盛等。
赛微电子:瑞典子公司silex可参与世界范围内的硅光芯片代工。
仕佳光子:积极布局核心硅光光模块用cw光源(光源外还有AWG、平行光组件)。
源杰科技:在研100mw大功率硅光激光器开发项目。
总的来说,硅光芯片集成度高、封装工艺简化、低成本和低功耗等特点成为下一代芯片的主要技术。
在欧美巨头与国内企业同一起跑线的背景下,国内企业有望凭借产业链优势,吊打欧美。