——光通信行业的深度报道
目前,硅光子市场并不算太大。预计2015年的销售额将低于4000万美元。事实上,只有少数公司开始在公开市场上发货。根据市场研究公司YoleDéveloppements的说法,数据中心和其他几个新应用将在2025年之前为硅光子技术带来数十亿美元的市场.Yole分析师指出风险资本家(VC)和几家初创公司的投资随着大规模增长,硅光子技术已经到了临界点
硅光子技术在该国仍处于起步阶段。未来的光通信供应商和半导体制造商可能会从行业爆发中受益。建议关注光学设备制造商Ascension Technology,中国国际设备(苏州旭创收购)等;半导体制造商中芯国际,长江电子,同福微电子。 ν数据中心流量增长推动数据中心内部芯片级别进入铜退:目前,数据中心主要基于40G和100G模块。思科数据显示,2020年数据中心流量将达到5倍,需求将推动数据中心达到200G和400G。和其他高速传输演进。 50Gb / s铜电路接近传输极限,芯片级铜电平不可避免地落入铜线。
与III-V材料相比,硅光子技术利用CMOS技术,其具有成本优势并且在未来非常有前途。 ν该行业发展的困难正逐渐被打破,并可能在未来两年内爆发:在硅基激光器的情况下,III-V材料和硅光学电路的混合产品已经商业化,纯净硅激光器已经取得了实验室的突破;最初由IBM解决了光而不是电的功耗问题;两者都为硅光子技术的商业应用奠定了基础。我们对该行业的发展持乐观态度。目前,Acacia 2016Q3的收入达到1.35亿美元,而SiFotonics的硅PD / APD芯片已出货近100万台。英特尔于8月宣布100G硅光子模块正式投入商用。未来两年将迎来爆发的高概率。
YOLE预测,到2018年,全球光学芯片及其封装器件市场将达到1.2亿美元,到2024年将超过7亿美元,复合年增长率为38%。 ν工业电子产品的性能越强,下游客户进入研发制造流程的趋势:Si光子技术涉及生产环节,如“设计 - 制造 - 封装”。目前,整个行业尚未形成稳定的竞争格局。芯片和包装是核心链接。硅光子技术的优势在更大的输出和更高的传输要求中更加明显。工业半导体的特性越来越强。电子巨头英特尔,IBM,思科,意法半导体,NEC和华为哈斯的投入将决定该行业的发展速度。下游客户有进入制造过程中上游的趋势。华为,Facebook,Ciena等也加入了这个行业。 ν风险提示:硅光子技术研究与开发的进展低于预期,并且在与III竞赛的竞争中失败的风险; IDC业务发展风险低于预期。
YoleDéveloppement在其研究报告“用于数据中心和其他应用的硅光子学”中分享了最新发现。包括Yole高级技术和市场分析师Eric Mounier以及ARCH Venture Partners前首席投资官Jean-Louis Malinge以及其他专家在内的专家都对硅光子行业进行了深入分析。目前,硅光子市场并不算太大。预计2015年的销售额将低于4000万美元。事实上,只有少数公司开始在公开市场上发货,包括Mellanox,Cisco,Luxtera。英特尔,英特尔,意法半导体,Acacia和Molex都是该市场的领先企业。
然而,硅光子技术已经持续发展多年。今天,这项技术受到Facebook和微软等大型网络公司的青睐,并且正在积极推广它。 “硅光子技术在大规模增长之前已达到临界点,”Eric Mounier说。 “事实上,我们估计在未来十年内,采用硅光子技术封装的收发器市场将快速增长至60亿美元的市值。”硅光子学是一项令人兴奋的技术,它结合了光学,CMOS技术和先进的封装技术。这种组合由半导体晶片制造的可扩展性驱动,这可以降低成本。据Yole称,在2020年之前,硅光子芯片将远远超过铜线的能力,其解决方案有望部署在高速信号传输系统中。在2025年及以后,该技术将更广泛地应用于互连多核和处理器芯片等应用。 Yole分析师认为,在芯片层面,预计该市场到2025年将达到15亿美元。
今天,对于硅光子技术,数据中心显然是最好的机会。当然,硅光子学还可以使用许多其他新应用,包括高端应用,如高性能计算机,电信,传感器,生命科学和量子计算。此外,有两种新兴应用对硅光子学也特别有用 - 用于自动车辆应用的激光雷达,以及生物化学和化学传感器,这些都来自集成光学功能和进一步受益于小型化。
光大仍然是一种非常昂贵和繁琐的仪器,在集成到车辆中时会带来挑战。但是,Yole预计,2017年,具有发展前景的ADAS市场将达到39亿美元,其中,基于硅光子技术的光大将发挥关键作用。今年8月,麻省理工学院(MIT)的光子微系统集团发布了一项成功的DARPA计划,该计划利用硅光子技术实现受控发射和接收相位阵列和芯片堆叠(Ge)激光雷达芯片光电探测器。
我们在大规模部署之前Yole认为,该行业已接近全球高度集成设备大规模部署的关键点。从最近半导体代工巨头的动态来看,例如台积电与Luxtera的合作,GlobalFoundries和Ayar Labs在推动硅光子业务方面发挥了重要作用。意法半导体目前是硅光子学的主要制造商。在“零变化”的发展中零变化是可行的,因为硅光学器件的制造不需要改变CMOS工艺,这有利于在芯片间光学互连领域中创建大规模市场应用。硅光子学早在20世纪80年代就已在电子工业中成熟,但在光电子产业中仍有一些挑战需要克服。这些挑战要求该技术克服以下问题:
1.光源:低成本,低速<50Gb / s 2.更小的调制器:更便宜,更好的峰值驱动性能,低功耗3,水平封装,晶圆级测试4,设计和软件:光学软件定制和定制,5 ,成熟供应链6,制造业:CMOS工艺零变化是一种新趋势。
2017-2021 Silicon Photonics路线图从数据通信到其他应用除数据中心外,其他领域也需要硅光子。高性能计算通常指的是以类似于性能的方式聚合计算能力,而不是典型的台式计算机或工作站可以解决以解决科学,工程或商业中的问题。由于微处理器性能的加速增长以及最近出现的芯片多处理器(CMP),高性能计算系统中的关键性能瓶颈已经从处理器转移到通信基础设施。因此,通过探索波分复用(WDM)技术的并行和容量,光互连可以提供更高带宽,低延迟的解决方案,并解决未来计算机系统的大带宽挑战。高带宽能力,节能透明度和TOF延迟可以保持光链路存储器系统性能。
电信市场也是硅光子学的潜在市场,特别是80公里至1500公里的城域网。例如,Acacia正在开发载波级硅光子模块。相干技术首先部署在长途网络上,而Acacia的相干技术降低了偏振色散和损耗,同时也降低了信道频带。光纤到户(FTTH)也是硅光子学不可或缺的应用场景,尤其是第二代千兆光网络(GPON2)。硅光子学在从FTTH 10G升级到25G时可以发挥重要作用,因为它具有更多所需的功能,如波长调谐和切换。在其他领域,传感器,如生物医学设备和传感器;未来的车辆将需要更高的安全水平,他们的快速反应将需要更低的延误;硅光子学对雷达应用也非常有吸引力,IMEC正在开发相关技术,而一些研发项目已经启动;在航空航天的情况下,尺寸重量与降低功耗一样严格,并且可以改善硅光子学。
此外,根据Yole的硅光子学研究,在2025年之前,这些非数据中心的应用将达到约3亿美元的市场规模。