光芯片赛道“井喷”！国产厂商如何抢滩登陆？

随着5G、大数据、AI等技术的快速发展，全球云和数据中心流量飞速增长，对光模块及其上游光芯片提出更高要求。为满足超大容量的数据交换和通信，长光华芯紧跟市场需求，开展高端通信光芯片科研攻关和量产能力构建，推出系列更高速率、更低功耗产品，为日益加剧的速率、算力竞争带来源头解决方案！

在本次第25届CIOE光博会上，维科网·激光采访到长光华芯副总经理吴真林先生，他为我们详细介绍了长光华芯如何以“芯”为基，引领中国高端通信产业迈向更高峰？

维科网·激光：本次CIOE光博会上，长光华芯针对光通信领域展出了包括EML、VCSEL、DFB、PD在内的多款新品，特请问您对于光通信产品的布局是如何规划的？

吴真林：长光华芯自2012年成立之初，就基于构建一站式的IDM量产和工艺平台，同时具备2.5GFP的量产出货能力。特别是在过去几年里面，我们做了战略的调整，做了很多高端关键技术的突破和量产能力的建设。我们先后攻克了基于砷化镓材料体系的VCSEL芯片、攻克了基于磷化铟材料体系的DFB和EML芯片、以及配套的单模和多模PD芯片等，我们在通信光芯片领域从学习、到追赶、到平齐行业TOP水平。

吴真林：近年来，我们在光通信领域实现了从学习追赶至与行业并驾齐驱的飞跃，这得益于与下游客户的紧密合作。特别是在AI技术的引领下，近年来光模块，尤其是数据中心领域，经历了爆发式增长，为市场带来了巨大机遇。光通信市场展现出广阔的发展前景，因此，长光华芯将其作为战略布局的重点赛道。接下来，长光华芯将：

在光通信领域持续加强产能建设和客户对接，为客户提供国产替代光芯片解决方案，解决国内下游客户对海外高端芯片依赖，特别是供货短缺和空缺的情况；

加快出海的进度，加强出海的力度，与国际头部客户推进展开战略合作；

持续加强研发投入，进一步强化团队和投入资源，积极开发前沿下一代产品，并争取与行业TOP1产品水平和进度平齐；

当前国内行业发展为国产半导体激光芯片带来了契机，同时也伴随着诸多挑战。在此过程中，我们倡导构建一种价值共创、圈链共生的健康生态体系。若能成功共建此生态，将有助于破解高端光芯片供应瓶颈。做长期主义者，长光华芯未来5年计划成为光通信中国半导体激光芯片的领导者，引领行业发展。

维科网·激光：根据最新市场数据，全球VCSEL市场预计将从2024年的13亿美元增长到2029年的19亿美元。当前，VCSEL在光通信行业的应用日益广泛，不仅限于传统的数据中心短距离高速传输光模块，还扩展到5G光通信、无线通信、消费电子3D传感、智能穿戴设备等多个领域。长光华芯是基于怎样的市场洞察和技术趋势，决定布局这一领域？

吴真林：AI成为全球算力的核心增长点，未来3~5年将驱动云厂家持续 投资，大量数据中心设备更新和新数据中心建设如火如荼，而光模块作为算力集群网络光互联的关键部件，市场需求量快速拉升，且光模块升级更迭时间缩短一半，对底层光芯片的迭代速度也提出更高要求。

在半导体领域，中国的国产化替代正在逐步推进，尽管目前自给率仍然较低，但在政策的推动下，国产化替代的意识已经觉醒，战略驱动下国产化率逐步提升。

VCSEL技术在新兴领域如汽车LiDAR系统、AR/VR设备中的应用前景广阔。同时，AI的火爆，带来高端光模块海量需求，我们发布的100G PAM4 VCSEL/PD，迭代升级的70mW DFB，100mW DFB， 100G PAM4 EML CoC等多款光芯片新品，将全面覆盖0~2km，单波100Gbps的短距互连光模块光芯片解决方案。

在国家政策的支持下，半导体产业尤其是高端芯片制造业得到了大量的投资和关注，这为我们提供了发展的良好环境。

维科网·激光：长光华芯几年前开展了“一平台、一支点、横向扩展、纵向延伸”的发展战略，我们看到近两年贵公司在光通信领域有不错的进展，贵公司为什么有这个能力和基础，历程？

吴真林：长光华芯作为一家基于一站式IDM全流程工艺平台的企业，我们有砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅四大材料体系，边发和面发两大产品结构，以及2吋、3吋、6吋，多条先进的生产线。同时，我们拥有强大的核心技术团队，博士高级职称20余人，硕士40余人，研发人员近200人；多位技术及管理骨干来自于海内外行业顶尖公司，并且长光华芯也先后承担了多个重大项目。

基于上述雄厚的研发团队、IDM工艺平台、光通信领域多年的积累等诸多优势，长光华芯有信心，同时也有能力，在光通信领域逐步做到国内领先，并代表国内通信光芯片产业参与全球竞争。

维科网·激光：长光华芯本次展会重点发布了行业内明星产品100G PAM4 VCSEL产品，请问你们突破了哪些关键技术和难点？

吴真林：100G VCSEL技术难度大，对设计和工艺的挑战进一步提高。设计上需要考虑芯片量子阱设计余量，DBR高反射镜的设计和优化，还有针对PAM4场景需要的大带宽、平坦的频率响应、低相对强度噪声（RIN）和窄光谱宽度等，工艺上需要解决精准控制mesa刻蚀 和氧化工艺，以及低应力介质膜系开发等难题。

实际上，在今年一季度，长光华芯就已完成该产品的性能开发，并耗时逾半年进行相关的可靠性验证，特别是在公司核心客户及行业头部客户中收获了高度评价后，方将此成果推向市场正式发布。对于我们研发团队而言，此番挑战堪称前所未有。所幸，历经长期不懈努力，我们成功实现了产品从技术研发到α、β测试，再到小批量及大规模生产的全面能力构建。尽管当前市场上宣称掌握100G PAM4 VCSEL技术的企业众多，长光华芯却独树一帜，将可靠性 融入产品开发每一环节。我坚信，面对这一领域的爆发式增长，我们定能贡献自身力量。

维科网·激光：这款产品有什么优势和不错的进展？

吴真林：随着基于超算智算AI/ML的超大规模云计算领域对多通道高速数据传输的需求不断增加，单通道100Gbps及以上的数据速率是至关重要的。

VCSEL技术可以提供高速数据传输，可应用于先进的光数据通讯系统。对于长达100米的互连距离，在SR模块的功耗、成本和生产率方面，VCSEL是最佳解决方案。

长光华芯可以提供VCSEL和PD作为配对解决方案，这个产品是为满足超大规模数据中心的要求专门设计的，采用垂直集成6英寸砷化镓技术平台制造，100G VCSEL PAM4调制。它可满足数据中心所需的最高数据速率，芯片在高温老化、湿热存储、湿热工作、温度循环等方面均具备优异可靠性能，同时提供更宽的温度范围、更高的产品稳定性可靠性和更长的使用寿命。

我们的VCSEL产品具有较高的带宽, 较低的RIN和平坦的频率响应，而且可靠性较好，目前已经小批量给客户送样。已有客户反馈测试结果已满足400G SR4和800G SR8 100米传输需求，评价很好。

维科网·激光：今年以来，AI浪潮引爆了高速光模块的市场，也拉动了对光电探测器大批量的需求上涨，对产能提出了新的要求。长光华芯本次带来的100G PAM4 PD与市面上的产品相比有哪些差异化优势？面对当前行业的激烈竞争与成本压力，后续长光华芯将会做出哪些新的规划？

吴真林：自始至终，长光华芯都致力于提供发射芯片和接收芯片配对齐套方案。我们的100G PAM4 PD芯片产品具有高带宽，高响应度，低暗电流，大光敏面，高可靠性等明显特点，面对行业的竞争压力，后续长光华芯会着力与下一代新产品的开发，聚焦于为客户提供领先的和差异化的解决方案。总体而言，该产品在客户处已获得良好验证，我们有信心积极响应当前快速发展的市场需求，并及时提供样品。

维科网·激光：此前，DFB的光通信市场基本都是依靠进口，以日本和美国芯片为主，另外还有少部分台湾的低速率芯片。对于国内企业来说，替代的机会非常大，关键是要做出性能和可靠性达标的芯片。长光华芯基于什么考量选择切入这一细分赛道？这个产品有什么优势和进展？

吴真林：从市场层面看，Lightcounting数据机构预测到26年硅光模块市场空间达到60亿美元；从技术层面看，硅光会初步从1驱2,1驱4向1驱8演进，对DFB光源的需求也是往更大功率的方向演进。

所以我们根据客户需求的趋势，结合长光华芯10余年边发射激光芯片在光场和结构设计及钝化镀膜等芯片核心制程的经验优势，选择切入这一细分赛道。

100mW DFB对于客户CoC封装能力和耦合工艺控制比较友好，能够提升客户制程良率的同时降低加工成本，并且模块输出功率高，对系统更加友好，也更加容易满足DR+的应用。

当前，100mW DFB需要在长腔长上提升芯片的电光转换效率，解决在大电流，高发热环境下产品可靠性问题，关键在于厂商对外延生长和工艺的控制，这正是国内友商停留在70mW水平的主要瓶颈。长光华芯凭借在高功率激光器领域的长期量产经验，结合DR技术的未来趋势，决定推进100mW产品的开发，以更精准地满足客户需求。

维科网·激光：作为半导体光芯片及光器件领域的领先企业，本次长光华芯在CIOE上针对光通迅领域推出的三大系列产品犹如领跑公司光通讯业务发展的“三驾马车”，在未来几年内，又有何发展规划？您如何看待光通讯市场的未来趋势？

吴真林：光通信领域是长光华芯横向拓展、纵向延伸发展战略中极为重要的核心赛道。未来我们在该领域将持续加强研发投入，进一步强化团队和投入资源，积极开发前沿下一代产品，并争取与行业TOP1产品水平和进度平齐。同时，我们也会持续加强产能建设，为客户提供国产替代光芯片解决方案，解决国内下游客户对海外高端芯片依赖，特别是供货短缺和空缺的情况。

目前，1.6T方案的推出、光芯片技术的显著升级，以及全光交换机等新型设备的研发和应用，都预示着光通信技术未来将持续向更高速率和更大容量发展。同时，全光网也是未来网络发展的重要方向，其建设将进一步提升光通信技术的地位。随着OXC（光交叉连接）技术向更高维度的演进，以及新型光纤的不断优化，全光网的建设和发展将带动光通信行业的增长。而随着技术进步和市场竞争的加剧，光通信产业链的上下游企业将更加紧密地合作，共同推动行业的发展。国产化替代速度将加快，行业内的并购和重组也将加速，进一步整合产业链资源，提升整个行业的竞争力。

维科网·激光：您觉得光芯片行业的发展有哪些不变的主线？行业变革背后的主要驱动力是什么？

吴真林：随着光通信技术的不断演进，光芯片行业持续向着更高速率、更高集成度和更低功耗和更低成本方向发展。在全球供应链重构和国际贸易摩擦的背景下，中国光芯片产业的国产化替代进程加速，国内企业正通过技术创新和工艺改进，逐步实现从低端到高端光芯片的国产化，减少对外依赖。

光芯片作为光通信系统中的核心元件，其发展受到下游市场如数据中心、5G通信、消费电子等领域需求的直接推动。随着5G网络的大规模部署和数据中心的快速增长，对高速光模块和光芯片的需求持续增长。行业的发展需要上下游企业的紧密合作和产业链的整合。从衬底材料、芯片制造到光模块封装，各环节的协同发展对提升整个产业链的竞争力至关重要。

政府对光电子产业的扶持政策和投资增加，为光芯片行业的研发和产业化提供了良好的外部环境。在中国，政策的推动作用尤为明显，政府对关键技术和核心零部件的国产化给予了重点支持。

除了传统的通信领域，光芯片还在激光雷达、3D传感、医疗检测等新兴领域得到应用，这些新兴市场的开拓为光芯片行业带来了新的增长点。

维科网·激光：您认为目前光芯片行业发展正处在一个什么阶段？国内光芯片行业的竞争态势和竞争焦点是怎样的？

吴真林：当前，光芯片领域在国内正经历着蓬勃发展的阶段，众多芯片企业如雨后春笋般涌现，积极响应市场需求。目前，该行业呈现出三大趋势：一是高端芯片的国产化替代进程加速；二是国内光通信产业正逐步从低端向高端转型，各企业加大人力与资金投入，积极研发新产品；三是下游光模块厂商与OTT厂家为上游光器件及器件公司提供了更多试错与项目匹配的机会。

由于AI需求爆发式的增加而导致国内外市场出现不同程度的缺货，这对于国产芯片来说是一个机会，也是对国产芯片的一个检验，特别是在高端芯片(100G Vcsel/100mW DFB光源/EML)领域，通过这次检验的公司会迎来机会，技术积累不够和产品布局不够全面的公司很有可能会因此出局，所以这可能也是一个光芯片行业重新洗牌的关键节点。目前国内光芯片行业聚焦于硅光方案的70mW DFB光源和加速开发100G Vcsel，这两款产品长光华芯都处于一个比较领先的状态。

光通信行业，从早期美日垄断高端光模块，到现在国产光模块占领绝对市场份额，是行业同仁们一起努力的结果。但底层技术含量更高的光芯片当前主流还是美日系居多，比如100G PAM4 VCSEL和100mW DFB等产品，国内凤毛麟角。

以长光华芯为代表的国内半导体光芯片企业，从2012年开始布局，2017年战略横向扩展，2018年完善丰富产线，2019年形成完整团队，2022年量产10G EML，2023年100G PAM4 EML 批量出货并发布100mW DFB，2024年重点完成了100G PAM4 VCSEL的可靠性和客户验证，并根据市场需求迭代了部分产品，我们会继续持续开发迭代，请期待来年我们单波200G产品的推出。同时我们也希望国内光芯片行业的竞争能朝更高性能，更高可靠性的方向发展。

维科网·激光：长光华芯对于本次展出的高端芯片产品有什么样的发展期待和规划？

吴真林：本次高端VCSEL光芯片的发布意味着长光华芯已经成为EML、DFB、VCSEL、PD、APD等产品为基础的，主要服务于短距互连光模块的一站式光芯片解决方案提供者，我相信也代表国产化光芯片的水平能在全球行业占一席之地了。

产品有了，产能有了，也希望市场方面给下游客户给予更多机会，当前一方面客户缺高端光芯片，一方面我们国产化的芯片导入机会和导入周期比较慢，这是自相矛盾的。但我们也看到这个行业国产化替代的规律与这么多高科技产品当年实现国产化是同样情况，再加上我们也已经得到国内外多家OTT厂家的关注，得到了国内多家光模块厂验证和量产的机会，我相信在这智算AI时代，以长光华芯为代表的国产光芯片的曙光已经出现，心所往光所至，我们共同拥抱和努力，也借此机会再次感谢产业界各位前辈和客户的大力帮助与信任，相信长光华芯没错的！

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