隨著5G的臨近，光通信愈發(fā)受重視。在這個關鍵時刻，光電產(chǎn)品被特朗普政府列入九大類適用301條款調(diào)查特別關稅的征收清單中，做為打擊“中國制造2025”的重要舉措。

本周，“未雨綢繆 上海打造光芯片策源地”的文章廣為流傳，文章指出：去年，上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項，投入大量經(jīng)費，布局硅基光互連芯片研發(fā)和生產(chǎn)。而今，很多業(yè)內(nèi)人士感嘆，上海真是未雨綢繆，因為硅基光互連芯片是新一代通信芯片，國內(nèi)通信企業(yè)已在這種器件上被卡了脖子。

在光通信方面，我國的確存在短板，短板存在于哪一環(huán)呢？

在光通信市場，光通信設備、光纖光纜、光模塊和光器件所占的比例大致為4：4：2。盡管我國在光設備方面有華為、中興、烽火等企業(yè)，占據(jù)絕對的市場與技術優(yōu)勢，但是在光通信器件方面，以民營中小企業(yè)為主，規(guī)模較小、研發(fā)投入較少、自主研發(fā)能力較弱，核心基礎光通信器件研發(fā)能力薄弱。此外，光通信設備成本里面光模塊占了60-80%，光器件占光模塊成本的60-80%，光芯片又占了光器件成本的60%。哪怕我國在光設備領域占據(jù)領先地位，也要受制于上游的光器件、芯片等。

光芯片國產(chǎn)化率僅為3%

2017年底工信部發(fā)布《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展路線圖（2018-2022年）》指出，核心、高端光電子器件落后已經(jīng)成為制約我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。目前高速率光芯片國產(chǎn)化率僅3%左右，供應主要依賴美國、日本廠商。政策要求在2022年中低端光電子芯片的國產(chǎn)化率超過60%，高端光電子芯片國產(chǎn)化率突破 20%。

目前，國內(nèi)僅有光迅科技、海信、華為、烽火等少數(shù)廠商可以生產(chǎn)中高端芯片，但總體供貨有限，市場占比不足1%，高端芯片嚴重依賴于博通、三菱等美日公司。

從核心芯片能力分析，國內(nèi)企業(yè)目前只掌握了10Gb/s 速率及以下的激光器、探測器、調(diào)制器芯片，以及 PLC/AWG 芯片的制造工藝以及配套 IC 的設計、封測能力，整體水平與國際標桿企業(yè)還有較大差距，尤其高端芯片的設計能力比美日發(fā)達國家落后1-2代以上。

“有源”產(chǎn)品是最大痛點

從產(chǎn)品技術看，有源光芯片、器件與光模塊產(chǎn)品是全球技術的研發(fā)熱點。全球主要光器件廠積極布局有源光芯片、器件與光模塊產(chǎn)品，并達到100Gb/s速率以上水平。中國企業(yè)在有源產(chǎn)品方面與其他國家相比差距較大，在無源器件、低端光收發(fā)模塊等中低端市場的份額較大，比如陶瓷套管/插芯、光收發(fā)接口等組件，是全球最大的生產(chǎn)產(chǎn)地。

目前，在有源器件方面，我國只有寥寥幾家能自主生產(chǎn)激光器和探測器管芯的廠商，速率較低。通信設備及系統(tǒng)所需的高速率管芯、單元器件及摻鉺光纖均需要進口。

我國光設備商自下而上垂直一體化整合將成為趨勢

近年來，華為、中興屢遭受美國商務部調(diào)查，其背后與我國核心器件缺失有著直接關系。中興事件更直接說明了核心元器件缺失的嚴重性。盡管如今美國已解除對中興的禁售令，但我國發(fā)展核心器件仍刻不容緩。

其實，早在幾年前，我國光通信相關廠商已經(jīng)意識到了這個問題。以華為、中興和烽火通信為代表的企業(yè)開始實行“一體化”戰(zhàn)略，積極向芯片領域布局，提升一體化能力，必將提高公司的競爭力，降低成本，保障貨源，同時進一步提升企業(yè)的盈利能力。

“一體化”戰(zhàn)略在《中國硬科技產(chǎn)業(yè)投資發(fā)展白皮書》（由中國科學院、西安市人民政府支持，西安西咸新區(qū)及中科創(chuàng)星共同發(fā)起，清科研究中心、中科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院及《麻省理工科技評論》聯(lián)合編制的）中也被提及，白皮書指出：國內(nèi)光通信企業(yè)在上游核心光器件、光芯片研發(fā)能力不足，未來涵蓋模塊、器件、芯片等的光通信上游領域并購重組將頻發(fā)，設備商自下而上垂直一體化整合將成為趨勢。

未來，我國光通信產(chǎn)業(yè)將由低門檻、低利潤率的光纖光纜向高門檻、高利潤率的核心器件和一體化延伸。

上海布局硅光芯片產(chǎn)業(yè)，意義何在？

業(yè)內(nèi)有兩大類芯片封裝解決方案，一類是III-V族，一類是硅光，其中前者技術相對較成熟，有成熟的單片集成解決方案，后者的激光器集成和封裝方案還在完善中。這意味著，光芯片的產(chǎn)業(yè)化尚處于早期階段。目前，光芯片供應商在全球只有為數(shù)不多的幾家均在美國。

2017年，上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項，投入大量經(jīng)費，布局硅基光互連芯片研發(fā)和生產(chǎn)，目的打造硅光子芯片全產(chǎn)業(yè)鏈，掌握關鍵核心技術，讓國內(nèi)企業(yè)擺脫對國外光芯片供應商的依賴。

如今，由張江實驗室牽頭承擔的硅光子市級重大專項在工藝技術方面取得突破，具備了光芯片流片能力。預計今年年內(nèi)，我國第一條硅光子研發(fā)中試線將在上海建成。解放日報消息稱，去年9月在上海嘉定區(qū)通線的8英寸“超越摩爾”研發(fā)中試線也是其中一部分，另一部分設備還在采購過程中。預計今年年內(nèi)，“超越摩爾”研發(fā)中試線的硅光子設備將投入運行。

硅光子市級重大專項技術負責人余明斌表示，我們要在上海打造全產(chǎn)業(yè)鏈，包含芯片設計、制造、封裝、測試等各個環(huán)節(jié)。據(jù)透露，承擔重大專項產(chǎn)業(yè)鏈下游子項目的上海企業(yè)都有銷售額指標，如上海圭博通信技術有限公司的指標是：替代進口硅光子芯片，年銷售額1億美元，成本、工藝優(yōu)于傳統(tǒng)技術。

盡管在硅光芯片的布局上落后于美國，但是上海在硅光芯片上的布局具有前瞻性，可為未來的光通信產(chǎn)業(yè)打下基礎。余明斌表示，光芯片在全球方興未艾，正在逐步取代傳統(tǒng)的電芯片，成為通信芯片的主流。