摘要：隨著5G的臨近，光通信愈發受重視。在這個關鍵時刻，光電產品被特朗普政府列入九大類適用301條款調查特別關稅的徵收清單中，做為打擊“中國製造2025”的重要舉措。在光通信領域，以華為、中興和烽火通信為代表的企業已開始實行“一體化”戰略，積極向芯片領域佈局，提升一體化能力。與此同時，上海積極打造硅光子芯片全產業鏈，志在讓國內企業擺脫對國外光芯片供應商的依賴。
本週，“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，投入大量經費，佈局硅基光互連芯片研發和生產。而今，很多業內人士感嘆，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，國內通信企業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，短板存在於哪一環呢？
在光通信市場，光通信設備、光纖光纜、光模塊和光器件所佔的比例大致為4：4：2。儘管我國在光設備方面有華為、中興、烽火等企業，佔據絕對的市場與技術優勢，但是在光通信器件方面，以民營中小企業為主，規模較小、研發投入較少、自主研發能力較弱，核心基礎光通信器件研發能力薄弱。此外，光通信設備成本里面光模塊佔了60-80%，光器件佔光模塊成本的60-80%，光芯片又佔了光器件成本的60%。哪怕我國在光設備領域佔據領先地位，也要受制於上游的光器件、芯片等。
光芯片國產化率僅為3%
2017年底工信部發布《中國光電子器件產業技術發展路線圖（2018-2022年）》指出，核心、高端光電子器件落後已經成為制約我國信息產業發展瓶頸。目前高速率光芯片國產化率僅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化率超過60%，高端光電子芯片國產化率突破 20%。
目前，國內僅有光迅科技、海信、華為、烽火等少數廠商可以生產中高端芯片，但總體供貨有限，市場佔比不足1%，高端芯片嚴重依賴於博通、三菱等美日公司。
從核心芯片能力分析，國內企業目前只掌握了10Gb/s 速率及以下的激光器、探測器、調製器芯片，以及 PLC/AWG 芯片的製造工藝以及配套 IC 的設計、封測能力，整體水平與國際標杆企業還有較大差距，尤其高端芯片的設計能力比美日發達國家落後1-2代以上。
“有源”產品是最大痛點
從產品技術看，有源光芯片、器件與光模塊產品是全球技術的研發熱點。全球主要光器件廠積極佈局有源光芯片、器件與光模塊產品，並達到100Gb/s速率以上水平。中國企業在有源產品方面與其他國家相比差距較大，在無源器件、低端光收發模塊等中低端市場的份額較大，比如陶瓷套管/插芯、光收發接口等組件，是全球最大的生產產地。
目前，在有源器件方面，我國只有寥寥幾家能自主生產激光器和探測器管芯的廠商，速率較低。通信設備及系統所需的高速率管芯、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查，其背後與我國核心器件缺失有著直接關係。中興事件更直接說明了核心元器件缺失的嚴重性。儘管如今美國已解除對中興的禁售令，但我國發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意識到了這個問題。以華為、中興和烽火通信為代表的企業開始實行“一體化”戰略，積極向芯片領域佈局，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的盈利能力。
“一體化”戰略在《中國硬科技產業投資發展白皮書》（由中國科學院、西安市人民政府支持，西安西鹹新區及中科創星共同發起，清科研究中心、中科協創新戰略研究院及《麻省理工科技評論》聯合編制的）中也被提及，白皮書指出：國內光通信企業在上游核心光器件、光芯片研發能力不足，未來涵蓋模塊、器件、芯片等的光通信上游領域併購重組將頻發，設備商自下而上垂直一體化整合將成為趨勢。
未來，我國光通信產業將由低門檻、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。
上海佈局硅光芯片產業，意義何在？
業內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，後者的激光器集成和封裝方案還在完善中。這意味著，光芯片的產業化尚處於早期階段。目前，光芯片供應商在全球只有為數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，投入大量經費，佈局硅基光互連芯片研發和生產，目的打造硅光子芯片全產業鏈，掌握關鍵核心技術，讓國內企業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，我國第一條硅光子研發中試線將在上海建成。解放日報消息稱，去年9月在上海嘉定區通線的8英寸“超越摩爾”研發中試線也是其中一部分，另一部分設備還在採購過程中。預計今年年內，“超越摩爾”研發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餘明斌表示，我們要在上海打造全產業鏈，包含芯片設計、製造、封裝、測試等各個環節。據透露，承擔重大專項產業鏈下游子項目的上海企業都有銷售額指標，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、工藝優於傳統技術。
儘管在硅光芯片的佈局上落後於美國，但是上海在硅光芯片上的佈局具有前瞻性，可為未來的光通信產業打下基礎。餘明斌表示，光芯片在全球方興未艾，正在逐步取代傳統的電芯片，成為通信芯片的主流。（校對/叨叨）
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