Análise sobre o status de desenvolvimento da indústria doméstica de chips ópticos

Chips ópticos são os componentes principais dos módulos ópticos.Na estrutura de custos dos módulos ópticos, os chips ópticos têm o valor mais alto, representando cerca de 30% - 50% do custo do material, e alguns chips ópticos de alta velocidade podem até representar 60%.Os chips ópticos são geralmente feitos de materiais semicondutores compostos (sistema InP e sistema GaAs, etc.).Através da geração e absorção de fótons associados ao processo interno de transição do nível de energia, é alcançada a conversão mútua dos sinais fotoelétricos.Quanto maior a velocidade dos chips ópticos, maior a dificuldade de P&D e produção em massa.A seguir, falaremos sobre o status de desenvolvimento da indústria nacional de chips ópticos por meio deste artigo (ETU-LINK).

Nos últimos anos, devido à instabilidade da situação internacional e aos frequentes incidentes de falta de energia externa de chips nacionais, a substituição nacional tornou-se um tema quente na indústria nacional de semicondutores nos últimos anos.Segundo os dados, os equipamentos de comunicação domésticos representam 40% - 70% da participação global, mas apenas cerca de 19% dos módulos ópticos e menos de 1% dos chips ópticos upstream.

Atualmente, os chips ópticos domésticos ainda são dominados por produtos de gama média e baixa.Na China, os lasers de 10 Gb/s foram produzidos em massa e os lasers de 25 Gb/s estão próximos da maturidade.DSP (chip de processamento de sinal digital) necessário para módulos ópticos de alta velocidade de 200G e superiores usando a tecnologia PAM4 para obter modulação de largura de banda ainda precisa ser importado.

No entanto, é uma sorte que o Centro de Pesquisa de Tecnologia de Engenharia de Módulos Ópticos Rápidos de algumas empresas líderes nacionais de módulos ópticos tenha dito que alcançaram grandes avanços em produtos de módulos ópticos PAM4, como 50G/400G, e lançaram sucessivamente 50G QSFP28 PAM4 LR, 400G QSFP -DDSR8 e outros produtos.Posteriormente, 50G QSFP28 BIDI/ER e 400G QSFP-DD DR4/FR4 também serão lançados em sucessão.

Devido à instabilidade do fornecimento de chips estrangeiros, alguns fabricantes nacionais de módulos ópticos começaram a implantar dispositivos de desenvolvimento próprio.A intensificação das questões comerciais sino-americanas, bem como as restrições dos EUA à Huawei ZTE para comprar peças dos EUA, promoverão o investimento em chips nacionais.O investimento de 1,8 bilhão de dólares da Huawei na expansão da fábrica HiSilicon Optical é um bom exemplo.

Embora a tecnologia doméstica de chips ópticos de baixo custo esteja relativamente madura, a falta de tecnologia de chips de alta qualidade é um grande problema na indústria doméstica de fabricação de módulos ópticos de alta velocidade.As demandas dos fabricantes de módulos ópticos de alta velocidade sobre os fabricantes de chips concentram-se principalmente em desempenho, confiabilidade, preço e capacidade de fornecimento.Eles prestam mais atenção ao preço e à capacidade de fornecimento de chips de baixo custo, enquanto prestam mais atenção ao desempenho de chips de última geração.Portanto, a estabilidade do desempenho e a capacidade de produção em massa de chips de última geração se tornarão o principal desafio dos chips de ponta nacionais.

A estabilidade e a capacidade de produção em massa de chips ópticos dependem da precisão e dos parâmetros do equipamento, da experiência humana e do investimento de capital.O investimento em equipamentos de chip óptico é grande e é difícil investir em P&D e produção por uma única empresa sem intervenção de capital.No entanto, o ambiente e as políticas de introdução de talentos nacionais são relativamente bons e os institutos de investigação também podem ser criados no estrangeiro, mas o principal problema é que o investimento em equipamentos é demasiado grande.