電子行業(yè)深度報(bào)告：光通信藍(lán)海拾珠，模擬芯片與液冷大有可為.pdf

電子行業(yè)深度報(bào)告：光通信藍(lán)海拾珠，模擬芯片與液冷大有可為。AI 算力基建如火如荼，光模塊作為 AIDC 建設(shè)中的核心環(huán)節(jié)，AI 訓(xùn)練集群、超算中心 的規(guī)模化部署正推動(dòng)光模塊行業(yè)進(jìn)入量?jī)r(jià)齊升的黃金周期，成為算力網(wǎng)絡(luò)的核心受益環(huán) 節(jié)。光模塊中除了較為明星的光芯片、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）外，配套的模擬芯片及 散熱模組也是非常重要的組成部分。其中配套模擬芯片主要起到電壓電流控制分配、信 號(hào)精密轉(zhuǎn)換的功能，散熱模組主要起到吸收并帶走熱量的功能?？梢岳斫鉃槟M芯片是 供血與神經(jīng)系統(tǒng)，散熱模組是溫控系統(tǒng)，整個(gè)光模塊大系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行依賴各組件之間 的整體協(xié)同。隨著光模塊速率的持續(xù)上行，功耗增大，供能和散熱壓力持續(xù)存在，因此 穩(wěn)定高效的配套模擬芯片和散熱模組是光模塊穩(wěn)定運(yùn)行的基石。

光模塊中的模擬芯片主要分為電源管理芯片、跨阻/限幅放大器、激光驅(qū)動(dòng)器、AFE、 TEC 控制器等器件，起到了電壓電流分配，信號(hào)傳輸增強(qiáng)、器件控制等功能，是光模塊 實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理、溫度控制等核心功能的關(guān)鍵硬件。隨著光模塊向 800G/1.6T 等高速率演進(jìn)，對(duì)模擬芯片的精度、功耗、集成度要求持續(xù)提升，整套模擬芯片解決方 案的價(jià)值量與光模塊的速率增長(zhǎng)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)前市場(chǎng)主要由 TI、ADI、MPS、 MACOM 等海外廠商為主，尤其是 800G 以上的高速率場(chǎng)景，國(guó)產(chǎn)參與者甚少，國(guó)產(chǎn) 替代空間大。我們假設(shè) 400G/800G/1.6T 光模塊對(duì)應(yīng)模擬芯片解決方案的價(jià)值量分別為 80/130/200 元，結(jié)合對(duì)應(yīng)需求量假設(shè)可以測(cè)算得 2026 年對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模為 137 億元。

傳統(tǒng)光模塊的散熱方式是通過各式導(dǎo)熱界面材料將 DSP、激光器等重點(diǎn)發(fā)熱區(qū)域的熱 量傳導(dǎo)至光模塊外殼，而光模塊的功耗持續(xù)上升，如 1.6T 光模塊最大功率已經(jīng)達(dá)到了 42.9W，傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)已經(jīng)捉襟見肘，因此光模塊液冷也是大勢(shì)所趨。我們判斷光模塊 的散熱方案升級(jí)將在 800G、1.6T 等高速光模塊中集中涌現(xiàn)，并且伴隨光模塊速率的升 級(jí)對(duì)應(yīng)散熱解決方案的價(jià)值量也有望同步提升。光模塊散熱解決方案的增量主要為 VC 與液冷板，我們假設(shè) 800G/1.6T 光模塊對(duì)應(yīng) VC+液冷板模組價(jià)值量分別為 200/250 元， 結(jié)合對(duì)應(yīng)需求量假設(shè)可以測(cè)算得到 2026 年整體市場(chǎng)規(guī)模為 65 億元。

光交換機(jī) OCS 是一種通過直接操控光信號(hào)物理路徑實(shí)現(xiàn)端口間連接重構(gòu)的技術(shù)，是電 交換機(jī)的重要技術(shù)補(bǔ)充。OCS 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)一般可分為 3DMEMS（Micro-ElectroMechanical System）技術(shù)、數(shù)字液晶 DLC（（Digital Liquid Crystal）技術(shù)、直接光束偏 轉(zhuǎn) DLBS（（Direct Light BeamSteering）技術(shù)。當(dāng)前 MEMS 方案是 OCS 的主流技術(shù)路 徑，Google 已經(jīng)大范圍采用，而 MEMS 微鏡的主流驅(qū)動(dòng)方式為靜電驅(qū)動(dòng)，其核心是 通過調(diào)節(jié)偏置電壓產(chǎn)生靜電力，進(jìn)而控制偏轉(zhuǎn)角度，因此需要可以精密控制電壓的 DAC 芯片，相關(guān)高精度產(chǎn)品的官網(wǎng)和渠道商單顆價(jià)格均超過 1000 元。同時(shí) MEMS OCS 中 DAC 芯片的用量較大，與交換機(jī)通道數(shù)成正比，隨著通道數(shù)的持續(xù)增加，相關(guān)的高精 度 DAC 芯片具備通脹屬性，為國(guó)產(chǎn)替代帶來(lái)市場(chǎng)機(jī)會(huì)。