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台积电布局CPO,对国内产业格局影响几何交流纪要

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发表于 2024-2-27 08:04| 字数 92 | 显示全部楼层 |阅读模式

要点

1.NPU交换机的优势:华山和锐捷发布的基于NPONPU交换机在系统损耗容忍度上有优势,损耗从10DB降低到13 DB

2.CPO技术的不同观点:不同行业者对CPO技术的需求存在分歧,如阿瑞塔认为100TB交换机不需要CPU技术,而华为认为3.2TB交换机仍可使用光模块。

3.CPO技术的行业共识:行业共识认为CPO技术至少在3.2TB交换机上才

可能使用,规模化商用可能需要45年后。

4.硅光技术的角色与未来发展:台积电作为第三方平台提供商,有机会在硅光技术领域占据一席之地,预计到2026年硅光模块可能占全球光模块市场的50%

5.硅光技术和产业链发展:硅光技术已成熟,产业链日益完善,成本比传统方案有优势。400G硅光已通过亚马逊测试,

800G硅光模块也有望今年拿到订单。

6.硅光模块市场渗透率预期:硅光模块市场占比今年不会特别高,但明年及后年可能出现爆发式增长,预计未来可能占据光模块市场的半壁江山。

7.CPO技术的商业模式和可靠性:

CPO技术虽好,但商业模式上存在不确定性,大规模商用部署还需时间。硅光芯片不良率需降至99.99%以提升可靠性。

8.800G光模块市场渗透率和技术路线: 800G光模块市场渗透率预计今年约10%,未来三年内可能达到50%。技术路线包括界面技术和硅光2.0,面临挑战包括硅光芯片迭代和客户认证验证。

9.硅光芯片市场情况和台积电的角色:英特尔是硅光芯片龙头,台积电与Google合作在800G光模块开发上取得优势,是主要供应商之一。

10.硅光芯片领域的测试认证和批量出货:台积电与旭创合作推动测试认证,面对高成本和封装门槛挑战,台积电可能继续推动使用自研方案。

11.硅光技术在800G时代的市场机会:硅光技术在800G时代有机会,即使EMLWAX不缺货,硅光在800G时代已具备市场机会。

12.800G光模块市场增速预期:

800G光模块需求预计在1000万到1500万之间,未来几年市场增速可能每年有50%左右的增量。

13.硅光800G与传统光模块的成本比较:硅光800G模块在同等产业链成本下,至少能保持20%的价格优势,可能提供更高的毛利率。

14.硅光技术的投资前景:硅光方案是未来的技术方向,但市场尚未形成明确需求,具有不确定性。硅光技术在性能、功耗等方面具有竞争力,但面临可靠性、可测试性挑战。

15.硅光模块产业的投资趋势:投资者应关注市场份额和价值量向头部企业集中的趋势,尤其是那些在硅光模块领域具有成本优势的企业。

Q&A

Q:华山和锐捷基于NPO发布的NPU交换机,在系统上容忍损耗方面有什么优势?

A:华山和锐捷发布的基于NPONPU交换机,在系统上容忍的损耗更大一些,原本损耗要降低到10DB,而现在只需要降至13DB,这给系统提供了更高的容忍度。

Q:关于CoPackagedOpticsCPO)技术,业界有哪些不同的声音和观点?

A:不同业者对于CPO技术的需求存在分歧,例如阿瑞塔认为在100TB交换机中CPU技术完全不需要,而华为可能更激进,认为即便是3.2TB交换机也可以继续使用光模块。

Q:业界普遍对CPO技术的应用方面有何共识? A:行业共识是至少要在3.2T上才可能用到CPO技术。FacebookBroadcom已经在探讨带宽更大的交换机解决方案,而CPO技术如果真正规模化商用的话,可能要45年后。

Q:公司在硅光技术方面的角色及未来发展是怎样的?

A:台积电作为一个第三方平台提供商,在硅光技术方面,以往多由海外巨头如英特尔、思科等引领。近几年,随着技术的成熟,硅光芯片的性能提升,台积电也有机会在该领域占据一席之地。硅光模块的技术和产业链日益完善,预计到2026年可能会占到全球光模块的50%

Q:目前市面上的硅光技术和产业链的发展情况如何?

A:硅光技术已经成熟,产业链亦日益完善。成本方面,采用硅光的成本比传统方案有20%以上的优势。400G硅光已经在亚马逊测试通过,预计今年下半年会有订单,而800G硅光模块也测试通过,有可能今年拿到订单。

Q:预计硅光模块在市场上的渗透率会是怎样的?

A:虽然今年硅光模块的市场占比不会特别高,但在明年及后年可能会出现爆发式增长。如旭创等国内龙头光模块公司都已开始布局硅光,这一点从800G1.6T方向的转变可以看出。预期在不久的将来硅光模块可能占据光模块市场的半壁江山。

Q:有关CPO技术的商业模式和可靠性问题,业界的共识如何?

ACPO技术虽然是一个好概念,但在商业模式上,因为不确定性较多,真正大规模商用部署可能还有很长一段时间。市场上的光芯片不良率约 3%5%,要在CPO里应用,硅光芯片的不良率需要降至99.99%以提升可靠性。目前业界达成的共识是1.6T之前不会广泛部署CPO,但从1.6T

3.2T的发展仍然很有潜力。

Q:公司的800G光模块市场渗透率预期是怎样的?目前的技术路线和挑战有哪些?

A:目前800G光模块市场渗透率还在增长过程中,预计今年的渗透率约为10%,如果今年能达到百万级的发货量,明年渗透率翻两三倍是有可能的。未来三年内,800G硅光渗透率可能达到 50%。而1.6T光模块需求周期将会更晚几年,可能要到2027年左右,预计1.6T占比能达到50%以上。目前800G的技术路线主要有两个方案:一是界面技术,目前良率相对较低且不具备可量产性;二是硅光2.0,即集成其他一些材料的硅光芯片。硅光2.0的优势在于成本和良率可能与单波100G相比没有太大差异,但配套芯片尚不完善,目前还在研发阶段。1.6T硅光一旦批量部署,成本优势将进一步凸显。硅光芯片的迭代和客户认证验证是目前的挑战,需要快速的技术迭代和不断的客户端验证。

Q:关于硅光芯片的市场情况和台积电的角色? A:硅光芯片的龙头是英特尔,其模式与其他公司不同,目前转型为主要提供硅光芯片供应商的角色。其他主要玩家包括阿卡西亚和马维尔,但他们在推广400G硅光方案时遇到了挑战。台积电因与Google的合作,早期在800G光模块开发上取得了优势,目前已是800G模块的主要供应商之一,且硅光方案在客户端的认证进展相对较快。台积电去年已经发货数十万只硅光模块,主要供应给二级客户,积累了大量批量制造硅光模块的经验。预计台积电在未来800G硅光市场中可能占据较大的市场份额。国内其他一些公司在硅光模块的认证上进度相对较慢,800G硅光是台积电可能放量的舞台。

Q:国内新兴盛的硅光芯片进展情况如何?

A:新兴盛在400G方面已经通过了亚马逊的测试,预计今年会开始接到官网订单。但对于800G 硅光芯片,目前看来还没有测试通过,发展进度相对较缓。

Q:公司在收购阿尔pam公司后,其对于硅光芯片的战略布局是怎样的?其他企业在硅光芯片的选择上有哪些区别?

A:台积电收购的阿尔pam公司确实加强了其硅光芯片的业务。而旭创和新易盛则依赖自研的芯片。对于不同企业而言,他们的策略是多元化的,像阿卡西亚也有自家的硅光芯片。企业普遍不会仅绑定单一方案,以降低风险。目前,即便台积电的自研方案测试已经通过,其仍有可能在一些产品型号上使用阿卡西亚的解决方案。不过需要注意的是,阿卡西亚的芯片整体成本相对较高,加之芯片封装技术的门槛,未来在推广上可能存在困难。

Q:公司在硅光芯片领域的测试认证进展如何?面对高成本和封装门槛的挑战,台积电有何应对策略?

A:台积电与旭创的合作关系良好,推动了旭创进行一系列测试认证。虽然台积电面对如高成本和封装技术门槛的挑战,但由于自研方案的测试已经通过,台积电很有可能继续推动使用自研方案。至于与其他企业比如阿卡西亚的合作,在特定产品型号上可能会采用其方案,但考虑到成本问题,台积电可能不会广泛地推广阿卡西亚的芯片。

Q:公司在硅光芯片领域的批量出货情况如何?与徐创、新生等公司相比,云辉的水平如何? A:云辉在硅光芯片领域并没有实现批量出货,他们使用的是INSIDE方案,主要以多模光模块为主,全球排名前列。相较于其他公司,云辉未涉足单模市场,硅光领域仅提供光模块设计和封装服务。而且,硅光芯片成本较高且封装复杂,这可能是影响批量供应的因素。尽管后期出货了一些产品,但并未达到大规模批量。

Q:云辉被卤门收购后,在CW光源和硅光芯片设计方面,收购是否带来了整合优势?

A:是的,卤门在CW光源方面具备批量出货优势,其质量也相对较好。目前,硅光芯片集成方面,硅光混合集成看起来是一个更为可行的商业化路径。卤门有能力赋能云辉在硅光芯片领域的整合,为云辉提供了整合优势。

Q:对于1.6T硅光模块,是否必须使用薄膜磷酸锂?

A:当前情况下,如果要实现单波长200G的速率,使用SOI材料的纯硅光技术还是有局限性的。因此,使用薄膜磷酸锂似乎是一个已验证的解决方案。薄膜磷酸锂的带宽天然优势,能稳定提供单波长200G乃至400G的速率,这为硅光技术提供了拓展潜能。全球能量产薄膜锂磷酸盐的厂商确实不多,技术成熟度还有待提高,但随着市场需求的出现,这些技术将会快速进步。硅光技术要实现突破,可能需要时间以及大量工程研究投入。

Q:随着速率的提升,服务器端的CPU是否会由于性能限制成为硅光技术不得不采用的选项?

A:随着数据中心交换机从51.2T100T进展,未来可能会出现需要支持单波200G速率的情况。当达到200G的速率时,CPU的优势在信号完整性方面会更加明显,由此硅光方案可能会变成必选项。但目前看,在未来五年内,这种需求可能不会急速出现,因为目前51.2T的处理器还未大规模部署。

Q:公司目前硅光(SiliconPhotonics)技术的市场渗透率及其在未来EML缺货情况下的机遇是怎样的?硅光技术目前的发展状态是怎样的,英特尔早期对此技术的投入结果如何?

A:硅光技术在100G时代未能显示出优势,到了 400G时代其优势也不太明显。但是,在800G时代,硅光技术到达了一个关键节点,技术已经相对成熟,成本结构也变得透明,光模块的成本可以节约超过20%。现在,像Google和英伟达这样的大型企业都愿意测试硅光方案。即使EML

WAX不缺货,硅光技术在800G时代本身就有机会。如果硅光达到相当的发货量,它在未来有巨大的成长空间。尽管硅光今年的市场份额可能低于10%,但如果它的发货量能达到百万级别,其芯片成本在大规模生产时可能与EML相差无几,这为未来潜在的市场爆发提供希望。必须明确,硅光技术并不需要EML缺货才有机会,它在800G 时代已经拥有自身的市场机会。若要在市场上实现突破,硅光需要在今年达到数十万的发货量。

Q:目前800G产品的市场情况如何?在技术更迭中,硅光对于未来市场的时机和准备情况是怎样的?

A800G产品市场增长窗口预计将持续较长时间,受AI技术需求推动以及数据中心进行升级换代。一般来说,数据中心有可能在2025年前后开始大规模切换到800G。业界普遍认为800G将成为主流节点,800G的生命周期可能至少五年,整个周期可能持续710年。在这个周期内,硅光仍有机会布局市场。但条件是硅光今年需要达到数十万的发货量,否则在800G市场的大规模应用情况会受到影响。

Q:对于那些还未进入800G市场的新玩家,他们应该如何把握机遇?

A:新玩家若没有及时布局800G且未进入数据中心的供应链,进入该市场的难度将非常大。对于已经在供应链中的公司,客户通常会提供认证机会,但若完全未在供应链中,则他们的机会不大。机会可能更多地存在于数据中心升级以及对新技术路线的需求。

Q:公司未来在硅光方案上的投资前景如何? A:硅光方案确实是未来的技术方向,但目前市场尚未形成明确的需求,因此具有很大的不确定性。尽管硅光技术在性能、功耗等方面具有竞争力,但目前而言,大家处在同一水平线上。硅光涉及到光电器件,其技术难度较大,且在可靠性、可测试性方面面临着挑战。台积电虽有相关研究,但更多的是探索性工作。另外,在目前800G光模块市场的格局中,尚未入围的厂家可能会较为被动。因此,硅光方案的发展还须观察市场的进一步变化和需求确认。

Q800G光模块的市场增速预期如何?

A:当前800G光模块的需求预计在1000万到1500万之间,较上年增加了好几倍。从AI芯片的出货量和数据中心的升级来看,未来几年的市场增速,保守估计,可能每年有50%左右的增量。如果AI需求爆发,则需求增速可能进一步加快。

Q:硅光800G与传统光模块在成本、价格下降趋势和毛利上的比较怎样? 

A:预计800G光模块的价格可能从去年降低20%,随着供应成熟,可能每年会降10%12%,这是供应链客户可以接受的水平。硅光与传统光模块相比,在同等产业链成本下,硅光至少能保持20%的价格优势。硅光的成本现在可能和传统方案差不多,但由于其功耗较高,所以主要竞争对手是页脉方案。硅光方案可能提供更高的毛利率,尤其是在规模较大的出货量下。短期内,硅光的毛利额可能比传统光模块高约10%,但这还取决于供应商与客户的定价策略和供应链能力。

Q:目前800G硅光模块的成本拆分情况如何?

A800G硅光芯片成本可以降到40美元以下,基于十万级的量。CW激光器的成本约为每个17美元,不同设计需要两到四个。传统的发射接收方案的成本约为3540美元,而driverTIA的成本约在6080美元。DSP现在的成本较高,可能要120美元左右。再加上PCBA和混合成本,硅光总体成本可能在320美元左右。如果能自产硅光芯片,整体毛利额会更高。

Q:公司的200G光模块芯片技术是否已经成熟? A:目前单波长200G的光模块芯片虽然在学术机构中有报道能达到一定的性能,在特殊条件下实验室级别可以接近这样的水平,但是在工程化和批量生产方面还存在难度。目前全球能够批量生产单波长100G光模块芯片的企业仅有一家,所以 200G技术目前来说达到工程化和批量应用还是比较困难的。行业普遍认为无论是硅光模块还是其他技术,达到物理性能上的200G是非常极限的。

Q:在光模块产业中,投资者应该关注哪些趋势?

A:技术迭代的节奏非常快,整个光模块产业竞争激烈,但可以看到的趋势是市场份额和价值量会趋向头部企业集中。投资时应特别关注这一点,特别是在硅光模块领域,这被认为是一个可能颠覆整个产业格局的趋势。硅光有20%的成本优势,尤其是那些从2017年和2018年开始在台积电进行流片的头部企业。目前,这些企业已经达到了一定的成熟度和良率,这将进一步显现出其成本上的优势。

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