对外 腾讯孙敏 数据中心视角下的光器件技术发展的机遇、挑战和未来(对外)
光通信的市场前景与发展趋势
光通信的市场前景与发展趋势随着信息技术的飞速发展，网络已经成为了人们生活和工作中不可分割的一部分。
而网络的快速发展离不开可靠高效的通信技术，光通信技术在这个领域中具有不可替代的作用。
它以光作为信息传输的介质，具有高速、大容量、远距离传输等优点，被广泛应用于通信、宽带接入、数据中心等领域。
那么，光通信的市场前景和发展趋势是什么呢？一、市场前景1. 需求旺盛随着人们生产、生活方式和工作环境的不断变化，对通信速度和宽带容量的需求越来越大，这对传统的铜线通信技术提出了更高的要求。
而光通信技术可以满足高速、大容量、长距离传输的需求，可以搭载更多的数据和媒体，能够更好地支持现代化信息技术的发展。
因此，光通信技术的需求在不断增加。
2. 应用广泛光通信技术广泛应用于通信、数据中心、宽带接入等领域。
在通信领域，光通信技术作为高速、高可靠、大容量的传输技术，早已成为全球通信网络的骨干。
在数据中心领域，光通信技术已成为连接计算机和网络设备的重要工具，可以高速、低延迟地传输大量数据。
在宽带接入领域，光纤进入家庭已成为趋势，既解决了家庭宽带噪声大、容量小的问题，又满足了人们高速互联的需求。
3. 增长潜力大随着科技和市场的推动，光通信技术有望在全球范围内实现更大的增长空间。
据市场调查公司MarketsandMarkets预计，到2025年，全球光通信市场规模将从2019年的205.71亿美元增长到360.36亿美元，年增长率为7.47%。
二、发展趋势1. 高速化、高可靠性光通信技术的发展趋势是高速化、高可靠性。
在基础设施建设方面，随着新光纤、新光缆的不断研发和推广，光通信的速度、容量、可靠性等方面已经得到了大幅提升。
在应用方面，高清视频、云计算、物联网等新兴应用的快速崛起，也对光通信技术提出了更高的要求。
因此，未来的光通信技术将更加注重高速、高容量、高可靠性。
2. 智能化随着技术的不断进步，人工智能、大数据、区块链等新技术越来越成熟，并在光通信领域得到广泛应用。
大数据时代光电共封装技术的机遇与挑战-概述说明以及解释
大数据时代光电共封装技术的机遇与挑战-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在大数据时代，光电共封装技术成为了一个备受关注的领域。
光电共封装技术是将光电器件和电子器件进行封装，实现光电一体化的技术。
在这个领域中，大数据技术的应用将带来更多的机遇和挑战。
本文将深入探讨大数据时代对光电共封装技术的影响，分析其中的机遇与挑战，并展望未来的发展方向。
通过本文的研究，希望能够为推动光电共封装技术的发展提供一定的启示和参考。
1.2 文章结构在本文中，将围绕大数据时代的光电共封装技术展开讨论。
首先，我们将从引言部分出发，对该主题进行概述，介绍文章的结构和写作目的。
接着，正文部分将详细探讨大数据时代的光电共封装技术的定义、特点以及应用领域。
在机遇部分，我们将分析大数据时代为光电共封装技术带来的机遇和优势，探讨其在行业发展中的重要意义。
而在挑战部分，我们将探讨光电共封装技术在面临大数据时代的一些困难和挑战，并提出应对策略和建议。
最后，结论部分将对本文内容进行总结，展望未来光电共封装技术的发展方向，对读者提供一些思考和启示。
通过以上结构，希望能够全面深入地探讨大数据时代下光电共封装技术的机遇与挑战，为相关领域的研究和实践提供有益参考。
1.3 目的目的部分的内容：本文的主要目的是探讨大数据时代下光电共封装技术所面临的机遇和挑战。
通过深入分析光电共封装技术在大数据应用中的重要性和影响，希望能够帮助读者更好地理解这一领域的发展趋势和未来潜力。
同时，通过对机遇和挑战的探讨，提出相应的解决方案和发展建议，为推动光电共封装技术在大数据时代的发展做出贡献。
最终目的是促进光电共封装技术的创新与发展，推动我国在这一领域的竞争力和影响力的提升。
2.正文2.1 大数据时代的光电共封装技术在大数据时代，光电共封装技术扮演着重要的角色。
光电共封装技术是将光电器件和封装元器件集成在同一封装体系中的技术，通过光电器件的光学功能和封装元器件的电学功能的有效结合，实现更高效的光电信号传输。
2022年中国光通信器件行业发展现状分析
中国光通信器件行业发展现状分析一、国内光器件产业的进展现状光传输与交换、光接入和光器件是光通信产业中市场容量最大的部分，而光器件产业又是近年进展势头最为迅猛的领域。
光器件是光纤通信系统的基础与核心，同时也是进展的关键，是光纤通信领域中具有前瞻性、先导性和探究性的战略必争高技术，也最能够代表一个国家在光纤通信技术领域的水平和力量。
数据显示：我国光纤通信技术和产品设备已经处于世界领先水平，拥有世界最大最完整的光通信产业链，我国也成为世界上光通信器件产品输出大国。
究其缘由，乃是我国通信光电子器件技术的开发力量和讨论水平与国际先进水平相比还存在较大差距，主要体现在以下几个方面：1）关键工艺技术力量和工艺平台水平与国外相比存在较大的差距在通信光电子器件的基础理论讨论方面，我国与国外先进水平相比差距不大。
但关键工艺技术的好坏和装备条件平台的薄弱是制约我国通信光电子器件讨论开发和可持续进展的“瓶颈”，我们在相关器件的关键技术方面的突破与把握力量、器件工艺的讨论和创新力量、工艺技术讨论的关键装备条件水公平方面与国外存在较大差距。
虽然我国关于通信光电子材料、芯片与集成技术的基础理论讨论和基础工艺在高校和一些特地的讨论院所开展得较为充分，但同样由于工艺技术和装备条件水平的限制，一些基础理论与工艺的讨论与实际应用严峻脱节，缺乏足够的针对性和实际指导意义。
导致国内前沿讨论成果多、而成果转化和推广应用少的冲突非常突出，中国通信光电子器件的“空心化”问题特别严峻。
而且与国外先进水平相比，近年来有差距有越来越大的危急趋势。
2）高端光电子器件方面的差距日益明显中国的通信光电子器件企业拥有自主学问产权的高端核心技术不多、对国外芯片和特种材料的依靠性较大，具有核心竞争力量的产品较少，所供应的产品也多集中在中低端，产品附加值不高，国际市场竞争力量和盈利力量还有待提高；虽然有些器件制造企业具有肯定的生产规模，但是产业持续进展的技术和工艺基础较为薄弱，不少企业不得不依靠在中低端产品方面的恶性价格竞争和低廉的劳动力成原来困难地维持生存，并渐渐沦为缺乏核心技术、没有自主品牌、给国外公司打工的OEM工厂。
2020光器件行业趋势及存在的问题
2020年光器件行业趋势及存在的问题2020年目录1.光器件行业前景趋势 (4)1.1政策护航光通信行业发展 (4)1.2光通信需求旺盛，光器件上游受益明显 (4)1.3移动互联网流量仍处于爆发式增长阶段 (5)1.4用户体验提升成为趋势 (5)1.5延伸产业链 (5)1.6生态化建设进一步开放 (5)1.7呈现集群化分布 (6)1.8需求开拓 (7)2.光器件行业现状 (7)2.1光器件行业定义及产业链分析 (7)2.2光器件市场规模分析 (10)2.3光器件市场运营情况分析 (11)3.光器件行业存在的问题 (14)3.1行业服务无序化 (14)3.2供应链整合度低 (14)3.3基础工作薄弱 (14)3.4产业结构调整进展缓慢 (14)3.5供给不足，产业化程度较低 (15)4.光器件行业政策环境分析 (16)4.1光器件行业政策环境分析 (16)4.2光器件行业经济环境分析 (16)4.3光器件行业社会环境分析 (16)4.4光器件行业技术环境分析 (17)5.光器件行业竞争分析 (18)5.1光器件行业竞争分析 (18)5.1.1对上游议价能力分析 (18)5.1.2对下游议价能力分析 (19)5.1.3潜在进入者分析 (19)5.1.4替代品或替代服务分析 (20)5.2中国光器件行业品牌竞争格局分析 (20)5.3中国光器件行业竞争强度分析 (20)6.光器件产业投资分析 (21)6.1中国光器件技术投资趋势分析 (21)6.2中国光器件行业投资风险 (21)6.3中国光器件行业投资收益 (22)1.光器件行业前景趋势1.1政策护航光通信行业发展近年来随着云计算服务、视频、远程控制和移动互联网等领域的快速发展，数据流量和用户带宽需求的飞速增长，推动了全球光通信设备市场的发展。
国家颁布了一系列通信产业政策与振兴规划，将光通信作为我国国民经济和信息化建设的重要基础战略产业。
1.2光通信需求旺盛，光器件上游受益明显现阶段，运营商骨干网、城域网全面向100GOTN升级，宽带到户进程加快，数据中心快速建设，移动网络将向5G演进，多因素驱动下，光通信行业将在未来保持景气。
光芯片行业面临的机遇与挑战分析 (一)
光芯片行业面临的机遇与挑战分析 (一)
随着科技的不断发展，光芯片行业逐渐成为一种新兴的行业。
光芯片具有其特殊的优势，越来越多的行业开始应用光芯片，但是这个行业也面临着巨大的机遇和挑战。
机遇一：市场需求扩大
光芯片有许多应用场景，例如：智能手机、物联网、AI计算、云计算等等。
由于各个行业对光芯片的需求不断扩大，因此光芯片行业面临着巨大的市场需求机遇。
机遇二：技术水平不断提升
随着技术的不断发展，光芯片的技术水平不断得到提升。
光芯片不仅在芯片的制造、设计上有着独特的技术优势，而且在规模化生产上的成本也越来越低。
这为行业的发展提供了更强有力的支撑。
挑战一：市场竞争日益激烈
由于市场的需求在不断扩大，光芯片行业的竞争也越来越激烈。
竞争主要表现在芯片性能、成本、规模化生产等方面。
目前，美国、日本和欧盟等国家先后投资了一些光芯片公司，这些公司将成为中国光芯片企业的激烈竞争者。
挑战二：创新能力的提升
光芯片行业需要不断的创新以保持占领市场的优势。
然而，创新是个长期的过程，光芯片行业需要不断的强化自主研发的优势，提高自身
的技术水平，加强创新研究，以培育出更多的领先企业和核心技术。
综上所述，光芯片行业面临着巨大的机遇和挑战。
面对激烈的市场竞争，光芯片公司需要实现技术水平的跃升和创新能力的提升，提高产品的性能和降低成本，才能真正占领市场，实现长远的发展。
同时，政府需要加强政策支持，以促进光芯片行业的持续发展。
光器件市场竞争格局-国外企业发展状况
光器件市场竞争格局，国外企业发展状况1、竞争格局：海外企业研发实力领先，光迅领军国内市场全球光器件市场份额较为分散，Finisar、Lumentum、Broadcom、Sumitomo、光迅等企业份额相对较大。
全球光器件市场格局集中程度较低，份额最高的Finisar市场份额仅在15%左右，排名第二的Lumentum份额仅为9%。
在全球光器件龙头中，国内企业光迅科技份额较高，在6%左右；其他国内企业如海信、中际旭创、华工正源、新易盛等市场份额也占据1%以上市场份额。
海外光器件企业并购重组动向不断，市场集中度有望提升。
2018年，光器件领域整合并购不断，重量级并购包括：无源器件龙头企业II-VI并购有源器件龙头Finisar，思科并购Luxtera等。
并购重组有助于改善光器件行业较为分散的格局，提升市场集中度，进一步应对客户议价能力的提升。
表：2018年光器件行业并购事件资料来源：公开资料整理海外企业研发实力较强，在光芯片等关键器件领域研发水平好于国内企业。
在光器件中，以激光器为代表的光发射芯片尤为重要，所占成本比例也较高。
激光器芯片主要包括VCSEL、FP、DFB和EML，VCSEL用于短距离光互联，FP和DFB用于数据中心或者接入网中长距离连接，EML则主要适用于高速率的长距离骨干网传输。
国外企业的芯片研发实力显著强于国内，2017年国内企业25G及以上光芯片自给率仅为3%，电芯片自给率接近0%，对国外芯片依赖性较高。
国际主要企业光芯片研发进展资料来源：公开资料整理2、国内光模块企业发展分析国内光模块企业光迅科技、中际旭创等全球份额持续提升，研发实力在逐步增强。
目前，国内光器件领域的主要参与企业包括光迅科技、中际旭创、新易盛、华工正源、华为海思等，根据2017年智研咨询公布的数据，光迅科技在全球光器件市场份额约在5%左右，中际旭创、新易盛等也在全球光器件市场占据一定份额。
光迅科技等龙头企业在400G光模块等领域持续加强研发实力，在OFC2018中，光迅科技、中际旭创、新易盛均展示了400G光模块产品。
2023年光无源器件行业市场规模分析
2023年光无源器件行业市场规模分析光无源器件指的是不需要外部电源支持的光学元件，如光纤、波导、分光器、合波器、衍射光栅等，其主要应用于通信、光学成像、光电子学等领域。
随着信息通信技术和光电子技术的快速发展，光无源器件行业也迎来了快速增长的机遇。
本文将对光无源器件行业市场规模进行分析。
一、全球光无源器件市场规模据市场研究公司Grand View Research的报告预测，全球光无源器件市场规模将在未来几年内保持稳定增长。
预计到2025年，该市场规模将达到260亿美元。
这是因为，随着5G和云计算等技术的快速发展，通信网络和数据中心的需求将不断增加，光无源器件将成为构建高速、高效、可靠网络的重要组成部分。
二、中国光无源器件市场规模近年来，中国的光通信市场快速发展，光无源器件市场规模也在迅速扩大。
根据Market Research Future发布的报告，预计到2023年，中国光纤市场和光无源器件市场规模将分别达到110亿美元和43亿美元。
这是因为，中国政府的“宽带中国”战略推动了光纤网络的普及，同时，互联网和移动互联网的普及，也促使光无源器件市场的快速发展。
三、光无源器件市场的各个子行业光无源器件市场包括光纤、光波导、分光器、合波器、衍射光栅等多个子行业。
其中，光纤市场占据了最大的市场份额。
光纤是光通信中传输信号的关键元件，具有大带宽、低损耗、免受干扰等优势，因此在光通信市场中占有重要地位。
而分光器、合波器等器件，则主要用于光信号处理中，也具有广阔的市场前景。
四、光无源器件市场的挑战和机遇尽管光无源器件市场前景广阔，但也存在一些挑战。
首先，市场竞争激烈，各家企业需不断提高产品性能和降低成本，才能在市场中立于不败之地。
其次，技术的发展带来了新的需求，需要企业不断创新以满足市场需求。
再次，国际贸易保护主义和经济保护主义的抬头，也对光无源器件的出口造成了一定影响。
然而，光无源器件市场也有广阔的机遇。
随着5G网络的快速发展，高速、大带宽的通信需求将日益增加，光通信市场也将迎来新的机遇。
光子芯片技术在数据中心中的应用前景
光子芯片技术在数据中心中的应用前景随着信息技术的不断发展和数据量的快速增长，传统的电子芯片已经无法满足大规模数据中心的需求。
为了提高数据传输速度和降低能耗，光子芯片技术应运而生。
本文将探讨光子芯片技术在数据中心中的应用前景。
一、光子芯片技术的概述光子芯片技术是一种利用光子将信息传输的新兴技术。
与传统的电子芯片相比，光子芯片技术具有更高的传输速度、更低的能耗以及更高的集成度。
光子芯片由多个光学器件和电子器件组成，能够将电子信号转换为光信号进行传输，从而大幅提高数据传输效率。
二、光子芯片技术在数据中心中的优势1. 高速数据传输：光子芯片技术具有更高的传输速度，能够实现每秒传输数十至数百个太赫兹的数据量，极大地提升了数据中心的数据处理能力。
2. 低能耗：光子芯片技术利用光信号进行传输，在传输过程中几乎不会损耗能量，因此能够大幅降低能源消耗，减少数据中心的用电成本。
3. 高集成度：光子芯片技术可以实现多个光学器件和电子器件的集成，能够在有限的芯片空间内容纳更多的功能单元，提高芯片的集成度和性能。
三、光子芯片技术在数据中心中的应用1. 数据传输：光子芯片技术能够实现快速且高带宽的数据传输，可以用于数据中心内部的服务器之间的通信，同时也可以与外部网络进行连接，实现数据中心间的高速互联。
2. 数据存储：光子芯片技术可以用于构建高容量、高速度的光存储系统，提供快速的数据读写能力，并能够支持数据中心的大规模数据存储需求。
3. 数据处理：光子芯片技术具有高速的数据传输和处理能力，可以应用于数据中心中的计算任务，如人工智能算法的加速、大规模数据的分析等。
4. 光网络架构：光子芯片技术可以应用于数据中心的光网络架构中，提供高速、高带宽的数据传输通道，实现数据中心内外的快速互联。
四、光子芯片技术在数据中心中的挑战虽然光子芯片技术具有许多优势和应用前景，但在实际应用中也面临一些挑战。
首先，光子芯片技术的研发和制造成本较高，需要投入大量资源进行研究和生产。
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光、电封装技术 成熟，专利规避
问题
SR4.2
数据中心布局
模块光电性能， 可靠性
VCSEL的未来
传统VCSEL方案的挑战
更高速率VCSEL路在何方
激光器 速率
氧化孔 直径
10G 9~10um
25G
50G
（PAM4）
7~8um 6~7um
➢ 随着速率的提升，氧化孔 直径越来越小，严重影响 VCSEL的良率和可靠性！
数据中心视角下的光器件技 术发展的机遇、挑战与未来
腾讯网络架构中心
孙敏
目录： • 腾讯数据中心光模块需求及应用 • 数据中心光器件应用问题及质量要求 • 数据中心光模块核心部件应用分析 • 数据中心光模块未来------400G+ • 结束语
社交网络
数据中心支撑腾讯核心业务
娱乐平台
新闻资讯
金融支付
From Prof. Anderson
From Prof. Koyama
EEL应用分析
数据中心内部，EEL应用变化：
➢ 25G时代，EML应用首先出现； ➢ 25G时代，DML一直“追赶”着
EML； ➢ 50G时代，DML将会到达瓶颈期；
25G
50G
EEL应用分析
➢ 400G 时代，EML已经能够满足 数据中心应用，并且将会迎来 大规模EML应用
400G时代的硅光
在有和无的问题上，硅光优势体现 占据重要位置，但仍然需要与传统InP方案竞争 与100G相比，仍然需要解决光源，封装，调制速率等问题
产业链需要更加成熟和完善
电芯片的角色
技术重要性
➢到越 来越重要的作用
Power per Cable (W)
数据中心光模块应用及演进趋势
40G-LR4
100G-CWDM4
400G-FR4/LR4
40G-LR4
100G-CWDM4
400G-FR4
40G-eSR4
CAT 6A
10G Based
IDC V5.0
（2013 ~ 2019）
100G-SR4
25G-AOC
25G Based
IDC V6.0
（2017 ~ 2021）
400G-SR8/SR4.2
100G-AOC
100G Based
IDC V7.0
（2019 ~？）
数据中心光器件/模块应用的挑战
需求
• 大流量，高带宽 • 最新的光器件技术
VS
• 数据传输安全稳定 • 成熟稳定的光器件技术
数据中心光模块可靠应用的需要澄清的几个问题
老六、七：送往非洲，户外体力劳动者
AOC、DAC/ACC
VCSEL
资源
VCSEL资源及应用
应用
激光加工，打印机， 传感器（鼠标，手 机），照明等
通信市场
• 带宽要求； • 工作稳定要求； • 可靠性要求；
消费电子产品 市场
VCSEL BASED SR8 VS SR4.2
底层芯片成熟度， 供应链健全：
SR8
全链路，短中长 期成本对比
传输距离
结束语
➢ 数据中心对光器件的需求仍在持续增长，并会趋于合理化； ➢ 光器件在数据中心稳定应用，需要产业的持续进步和创新；
传送、波分 （量小，高速，长距）
无线 （量大，低速，工业级应用，
低成本）
接入 （量大，低速，成本极低）
数据中心 （量大，高速，高密，应用环
境好）
发展缓慢的100G硅光
硅光芯片可获取量 产化foundry资源少
• 成熟CMOS foundry， 资源不对外开放，或 没有硅光流片经验
• 常规硅光 foundry流 片周期长，工艺不稳 定
技术挑战
➢ 随着速率的提升，芯片功耗 剧增
35
OSFP
30
30W
25
24W
20
QSFP-DD
15
10
5
1G
10G
100G 400G 800G
Data Rate (Gbps)
➢ 多种复用技术应用 波分复用
400G+
➢ 相干传输下沉
传输速率
幅度调制
频分复用
光器件速率提升
相干传输 非相干传输
空分复用
模分复用
IMEC流片周期6~8个月； IME流片周期5~6个月；
硅光封装技术门槛高
• 芯片电I/O设计经验 欠缺，大都只关心芯 片内部功能性设计；
• 芯片光I/O多采用标 准PDK，光源难以集 成，光纤难以耦合；
• 与现有封装技术及设 备不兼容；
100G 与传统DML方 案对比无明显优势
• 以CWDM4为例，硅 光模块内部架构并未 简化；
• CW Uncool • 功耗 • 成本
• EML可靠性
➢ 400G+时代，EML应该理解为外 腔调制激光器，还将发货重要作 用
From Broadcom
数据中心的发展推动硅光应用
资源？ 良率？
资源？封 装成本？
CMOS Si材料，
兼容
低成本
硅光优势？
有源& 小型化 无源
光源，隔 离器？
什么场景？
数据中心光链接
架构形态变化
架构1
架构2
架构3
架构4
器件形态变化
模块1
模块2
模块3
模块4
底层芯片应用
光
电
数据中心光链接
DCI
DW
EML、SiP
Switch to Router
CW、LW
DML、EML、SiP
Switch to Switch
SR、SW、PSM
VCSEL、DML、SiP
Server to Switch
移动应用
超大规模网络设施，支撑腾讯多样化海量业务
数据中心网络 骨干网 边缘网络 光网络 云虚拟网络 …
腾讯网络架构中心
数据中心带宽需求增长与光模块需求增长
Campus Campus Building Rack
Tier1 Border StaTgieer13 STtaTiegiere2r12 StaTgieer11
老二、三、四、五：送往云南，办公室工作人员 生病，还能坚持 在工作岗位上
3. 预测模块将会失效，比光模 块寿命预估更重要
2. 寿命是多 种因素的结 果，是光模 块的 本征特 性！
老大： 夭折
在途
老二： 旅途劳顿， 刚工作就 死了
老三： 频繁生病， 死在工作岗 位上
老四： 一切正常， 安逸离开
狭义应用 广义应用 1. 数据中心应用是广义的应用