新鼎資本張馳:光模組已是紅海市場,押注“上游機(jī)會”

鄭晨燁2024-11-15 16:51

經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng) 記者 鄭晨燁 當(dāng)前,全球光芯片市場正因人工智能和大數(shù)據(jù)需求的爆發(fā)而進(jìn)入快速擴(kuò)張期。國內(nèi)市場也逐漸聚焦光芯片技術(shù)的自主研發(fā)與小型化趨勢,但在實現(xiàn)國產(chǎn)化的道路上,仍面臨較大挑戰(zhàn)。

在北京新鼎榮盛資本管理有限公司(下稱“新鼎資本”)董事長張馳看來,盡管國內(nèi)光模組企業(yè)市場份額已在全球領(lǐng)先,但作為核心部件的光芯片國產(chǎn)化率卻仍舊很低,且生產(chǎn)環(huán)節(jié)對進(jìn)口依賴較大,隨著大算力、大數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展,光芯片產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施需求愈發(fā)緊迫。

近期,張馳考察了多個該產(chǎn)業(yè)鏈上的上下游企業(yè),他的關(guān)注點從傳統(tǒng)光模塊擴(kuò)展到了硅光芯片和薄膜鈮酸鋰芯片。

他認(rèn)為,光芯片小型化是行業(yè)發(fā)展的必然方向,但涉及多種材料的異構(gòu)集成,技術(shù)門檻高,制造成本也較大。特別是在硅光芯片和電芯片領(lǐng)域,國內(nèi)的自主設(shè)計尚未完全成熟,許多企業(yè)仍依賴進(jìn)口代工服務(wù)。

他在接受經(jīng)濟(jì)觀察報記者采訪時強(qiáng)調(diào),政策的支持為光芯片行業(yè)帶來了積極信號,而技術(shù)和市場需求將成為推動未來5年內(nèi)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的主要動力。在新的帶寬需求下,薄膜鈮酸鋰芯片或?qū)⑷〈韫庑酒?,成為下一代光芯片的主流選擇。

以下為對話實錄:

產(chǎn)業(yè)邏輯

經(jīng)濟(jì)觀察報: 目前在光芯片領(lǐng)域,你如何看待產(chǎn)業(yè)鏈的整體投資邏輯和發(fā)展趨勢的?

張馳:前段時間剛投資了一個規(guī)模較大的光芯片項目,現(xiàn)在光芯片產(chǎn)業(yè)鏈的邏輯也已經(jīng)相對清晰??傮w來看,人工智能的發(fā)展,尤其是大模型的普及,推動了整個信息基礎(chǔ)設(shè)施的升級和擴(kuò)展。在這一過程中,產(chǎn)業(yè)鏈的投資需求變得更加緊迫,特別是對計算、存儲和傳輸?shù)然A(chǔ)設(shè)施的需求,逐步加大了上游芯片企業(yè)的壓力和機(jī)會。

從大的發(fā)展邏輯看,人工智能大模型的訓(xùn)練和應(yīng)用帶來的是對底層算力的極高需求。比如,英偉達(dá)在這一領(lǐng)域提供了高效的算力支持,其圖形處理器(GPU)在大規(guī)模數(shù)據(jù)計算方面優(yōu)勢顯著。但僅有算力是不夠的,海量數(shù)據(jù)產(chǎn)生之后,還需要進(jìn)行高效存儲。這部分需求主要由三星和海力士這樣的企業(yè)來滿足,它們提供了存儲解決方案。于是我們可以看到,算力和存儲共同帶動了整個數(shù)據(jù)傳輸需求的激增。

隨著算力和存儲能力的幾何級提升,數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠搽S之快速增加。這就推動了光芯片的市場,特別是硅光芯片和更先進(jìn)的薄膜鈮酸鋰芯片,這些芯片逐漸成為滿足高帶寬數(shù)據(jù)傳輸需求的核心硬件。近兩年來,這些新一代光芯片在產(chǎn)業(yè)界非常熱門,逐漸吸引了越來越多的投資關(guān)注。傳統(tǒng)光芯片的應(yīng)用主要集中在基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)連接和通信上,而隨著數(shù)據(jù)量的指數(shù)級增長,市場對高帶寬傳輸需求也快速上升,這使得光芯片的應(yīng)用場景和需求被進(jìn)一步拓展。

如果傳統(tǒng)的傳輸設(shè)備不進(jìn)行小型化改進(jìn),那么它們的體積將會是現(xiàn)在的5到10倍大,這對機(jī)房等現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施提出了巨大的挑戰(zhàn)。所以,我們逐漸進(jìn)入了硅光芯片時代。在這一代光芯片的帶動下,數(shù)據(jù)傳輸速度從過去的200G提升到了400G、800G,未來可能達(dá)到1.2T、1.5T甚至3.2T,美國在這一方面的發(fā)展速度比我們快一些。

目前在國內(nèi)市場上,90%以上的光芯片仍然是傳統(tǒng)類型的,像中際旭創(chuàng)、新易盛等A股上市公司都是傳統(tǒng)光芯片的主要生產(chǎn)者。去年來看,光模塊市場的表現(xiàn)異常火熱,業(yè)績也在大幅度增長,尤其是一些下游客戶包括亞馬遜、谷歌和微軟等數(shù)據(jù)中心巨頭的需求帶動了市場的繁榮。這些企業(yè)的大規(guī)模采購,推動了光模塊市場的快速擴(kuò)張。中際旭創(chuàng)的全球市場占有率也很突出,它占到了全球光模塊供應(yīng)量的近一半,市值已超過千億。

從全球前十大光模塊公司來看,中國在這一領(lǐng)域占據(jù)了非常重要的位置。前10名公司中有7家是中國企業(yè),除華為之外,其他6家都已在A股上市。這個市場不是單純的概念炒作,確實有實在的市場需求和基本面的支撐。例如,中際旭創(chuàng)的大客戶群體主要是美國的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)者,像英偉達(dá)這樣聚焦于算力的公司尚未涉足光模塊業(yè)務(wù),而光模塊業(yè)務(wù)的大部分市場需求則幾乎都被中國企業(yè)包攬,產(chǎn)品出口量也非??捎^。

光模塊公司從本質(zhì)上看更像系統(tǒng)集成商,有點類似存儲模組。雖然他們生產(chǎn)的是光模塊,但其核心器件是光芯片和電芯片,尤其是下一代的硅光芯片,這些核心芯片的成本占到了光模塊總成本的70%—80%。但目前核心芯片的國產(chǎn)化率還非常低,幾乎接近于零。

由于產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,越來越多的大型公司開始采購光模塊,主要用于建設(shè)服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心?,F(xiàn)階段市場主流的光模塊產(chǎn)品是400G和200G,但隨著技術(shù)的不斷提升,預(yù)計未來將會逐步進(jìn)入800G和1.2T的時代。在這種背景下,傳統(tǒng)的光模塊已經(jīng)難以完全滿足需求,硅光模塊將逐漸成為主流。

硅光模塊的優(yōu)勢在于其小型化特性,它可以將電信號轉(zhuǎn)換成光信號,再通過光傳輸完成數(shù)據(jù)傳遞,然后在接收端再將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。這項技術(shù)與我們以往使用的寬帶光纖非常相似,比如家庭網(wǎng)絡(luò)中的“光貓”設(shè)備。光模塊行業(yè)的快速發(fā)展,正是因為小型化和高效傳輸?shù)男枨笤絹碓礁摺?/p>

未來,隨著帶寬的繼續(xù)增加,光芯片的高效傳輸、低功耗和小型化優(yōu)勢會愈加顯現(xiàn)。在數(shù)據(jù)量和算力不斷提升的背景下,傳統(tǒng)電芯片的物理瓶頸逐漸顯現(xiàn),因此在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心中,硅光模塊的需求有望快速增長,推動光芯片行業(yè)實現(xiàn)新一輪突破。從投資的角度來看,隨著硅光芯片技術(shù)的成熟和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,光芯片的產(chǎn)業(yè)價值和投資潛力將繼續(xù)上升。

技術(shù)挑戰(zhàn)

經(jīng)濟(jì)觀察報:你如何看待光芯片小型化的挑戰(zhàn)和優(yōu)勢?另外,對于光芯片所需的多種材料在同一板卡或芯片上的集成,國內(nèi)技術(shù)水平與國際領(lǐng)先企業(yè)相比如何?

張馳: 光芯片的小型化有點類似于“芯粒”的邏輯。通過小型化,可以將原本尺寸較大的器件——例如我們家用的光貓——縮小至指甲蓋或手掌大小的板卡,形成小型高效的光模塊。這不僅能夠節(jié)省空間,降低成本,還可以在高密度數(shù)據(jù)中心中優(yōu)化布局,降低傳輸路徑中的能耗。然而,光芯片的小型化并非簡單的尺寸縮減,其背后涉及諸多復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)。

首先,小型化的難點在于多種材料的異構(gòu)集成。這些材料包括硅、鍺、薄膜鈮酸鋰,以及三五族材料(例如砷化鎵、磷化銦等),每種材料的特性都不同,將它們集成在一塊板卡或芯片上非常復(fù)雜。與傳統(tǒng)電子芯片不同,光芯片需要傳輸光信號,因此在異構(gòu)集成中,不僅要實現(xiàn)不同材料的物理兼容,還要優(yōu)化光電性能,以確保高速高效的信號傳輸。要做到這一點,功率和散熱的管理極其關(guān)鍵。因為小型化本身會帶來熱密度上升的問題,特別是在短距傳輸過程中,高功率傳輸和小體積的需求同時存在,就需要在設(shè)計和制造中平衡散熱需求。

其次,小型化之后,光模塊的應(yīng)用范圍也在擴(kuò)展。目前的光模塊主要應(yīng)用在100到200米以內(nèi)的傳輸,但未來的需求預(yù)計會增加到一公里甚至十公里的距離。這種長距離傳輸將需要更先進(jìn)的技術(shù)支持,例如薄膜鈮酸鋰芯片。雖然薄膜鈮酸鋰技術(shù)還屬于下一代,但國內(nèi)外企業(yè)都在進(jìn)行研發(fā),希望在未來數(shù)據(jù)傳輸需求增長的前提下實現(xiàn)進(jìn)一步的技術(shù)突破。

國際上,Inphi(英菲克)等企業(yè)在這一領(lǐng)域的長期積累也使其保持技術(shù)領(lǐng)先。國內(nèi)光模塊行業(yè)的第一波成長主要是由中際旭創(chuàng)、新易盛等上市公司推動的。這些公司憑借技術(shù)研發(fā)和市場需求的增長,股價和業(yè)績都有顯著提升。但我們也要看到,盡管國內(nèi)的光芯片和電芯片產(chǎn)業(yè)取得了一些進(jìn)展,完全實現(xiàn)國產(chǎn)化仍然需要時間,當(dāng)前市面上還沒有一家能夠完全自主生產(chǎn)光芯片的上市公司。

隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的加速,百度、阿里、騰訊等國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭對光芯片的需求愈發(fā)迫切。因為這些大型數(shù)據(jù)中心無法完全依賴進(jìn)口芯片,它們希望國產(chǎn)供應(yīng)商能盡快解決“卡脖子”問題,保障供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性,國內(nèi)企業(yè)在光模組上表現(xiàn)不錯,但在關(guān)鍵零部件上依然依賴進(jìn)口,特別是在工藝和材料方面,而非設(shè)備。

當(dāng)前,這些芯片基本屬于模擬和數(shù)字芯片,它們對工藝和設(shè)計的依賴較大。國內(nèi)的光芯片設(shè)計和制造雖能滿足100—200納米的制程需求,但還遠(yuǎn)不能與國際先進(jìn)水平匹敵。這里最大的難點在于將多種材料集成到單個芯片上,這種異構(gòu)集成技術(shù)需要較高的工藝水準(zhǔn),以滿足模組和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

在全球范圍內(nèi),Mellanox(邁絡(luò)思)在這一領(lǐng)域做得最好,這家公司已被英偉達(dá)收購。國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)來源多樣。但即便如此,國內(nèi)的代工廠仍然難以承擔(dān)這些高技術(shù)要求的芯片生產(chǎn)任務(wù)。許多芯片設(shè)計公司依然依賴國外代工廠,目前國內(nèi)芯片的國產(chǎn)化率僅在2%—3%之間。

尤其是電芯片,國產(chǎn)化率幾乎為零。與光芯片相比,電芯片的模擬設(shè)計難度更高。雖然國內(nèi)有幾家企業(yè)在嘗試,但到目前為止,仍未能實現(xiàn)量產(chǎn)。部分公司估值已經(jīng)超過30億元,但尚未見到實際產(chǎn)品推向市場。這一方面是由于高端模擬芯片對工藝和材料的要求極為嚴(yán)格,另一部分原因是人才積累和經(jīng)驗傳承的不足。

投資上游

經(jīng)濟(jì)觀察報:你最近剛投資了一家光芯片公司,你是如何評估光芯片產(chǎn)業(yè)的投資價值和潛力的?

張馳:當(dāng)前光芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展確實有吸引力,但我們在投資時還是很有選擇性的。像模組類的公司基本已經(jīng)不在我們的投資范圍內(nèi)了。過去,中國在全球前十的光模塊公司中占據(jù)了七席,除華為以外的六家都在A股上市,市場規(guī)模已經(jīng)足夠大,競爭也非常激烈,現(xiàn)在主要在拼價格和利潤,屬于紅海市場。投資機(jī)會主要集中在更上游的環(huán)節(jié)。

在模組之上,是光芯片和電芯片,這兩個領(lǐng)域值得投入,也是推動國產(chǎn)化的關(guān)鍵。光芯片的下一代產(chǎn)品包括硅光芯片,這類技術(shù)需要的材料相對復(fù)雜,涉及硅、鍺、磷酸鋰等異構(gòu)集成的材料,所以材料端也有投資價值。但目前國內(nèi)在這方面的布局還很少。尤其在硅光芯片領(lǐng)域,國內(nèi)能夠生產(chǎn)的企業(yè)不到五家,能真正推出產(chǎn)品的可能也只有兩三家,下游應(yīng)用的測試也在進(jìn)行中,這說明行業(yè)的技術(shù)門檻相當(dāng)高,且市場上符合條件的標(biāo)的不多。

整個市場看似熱門,但實際上好項目并不多,處在“看上去很熱,但實則冷清”的狀態(tài),這讓投資選擇變得更加困難。而對于電芯片領(lǐng)域,國內(nèi)還沒有公司實現(xiàn)量產(chǎn),雖然有幾家企業(yè)在嘗試,但技術(shù)難度大,這一領(lǐng)域的投資依然需要非常慎重。

經(jīng)濟(jì)觀察報:光芯片產(chǎn)業(yè)也在加速整合,你如何看待新技術(shù)的引入、行業(yè)風(fēng)險及未來投資方向?

張馳:目前光芯片的主力是硅光芯片,主要用于400G到800G的數(shù)據(jù)傳輸。隨著更高帶寬需求的到來,薄膜鈮酸鋰芯片將成為一種材料上的革命,未來甚至可能支持1.5T、3T的傳輸量。國內(nèi)在薄膜鈮酸鋰芯片上已經(jīng)有天使項目啟動,預(yù)計在更高功率和傳輸距離的要求下,硅光芯片將難以支撐,薄膜鈮酸鋰芯片會逐漸取代它,成為新一代主流。我們必須確保技術(shù)的起點足夠前沿,避免一開始就落后于國際競爭者。

從技術(shù)角度來看,充足的資金和高素質(zhì)的技術(shù)團(tuán)隊對突破核心技術(shù)至關(guān)重要。即使像中際旭創(chuàng)這樣的公司在資源方面非常雄厚,但仍然難以取得完全突破,這顯示了光芯片產(chǎn)業(yè)鏈雖然已有一定成熟度,但關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化仍需時間和投入。

對于光模塊而言,雖然國內(nèi)市場份額很高,但主要出口美國,這帶來了貿(mào)易政策上的潛在風(fēng)險。未來中美貿(mào)易政策的變化可能會對國內(nèi)光模塊市場產(chǎn)生壓力,這也是推動上游國產(chǎn)化的動力所在。行業(yè)中確實存在對未來風(fēng)險的預(yù)期,大家一致認(rèn)為要加速核心部件的技術(shù)突破。股價的炒作對行業(yè)發(fā)展并無實質(zhì)幫助,真正的關(guān)鍵在于能否實現(xiàn)真正的國產(chǎn)化。部分看似盈利可觀的公司,實際風(fēng)險并不小。

我們對硅光芯片已經(jīng)做出投資。我們看了將近一年多的時間,涵蓋模組廠、光芯片、電芯片以及薄膜鈮酸鋰項目,但確實少有質(zhì)量高的項目。未來我們可能會將投資重心放在薄膜鈮酸鋰芯片上,預(yù)計在未來3—5年內(nèi),這種芯片會逐漸替代硅光芯片,滿足更高的帶寬需求。

產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化

經(jīng)濟(jì)觀察報:你如何看待國內(nèi)光芯片行業(yè)的“卡脖子”問題?另外,你投資的硅光芯片公司在實現(xiàn)自主可控方面是否具備優(yōu)勢?

張馳:即便美國政策變化,國內(nèi)市場依然很大,尤其是隨著大算力模型和數(shù)據(jù)中心需求的增加,國產(chǎn)化進(jìn)程會持續(xù)加速。雖然短期內(nèi)銷量和業(yè)績可能會受到一些波動,但整體趨勢不會改變。光芯片行業(yè)本身的年增速高達(dá)50%,這條鏈條上涵蓋了高算力、高存儲和高帶寬需求,相關(guān)企業(yè)的機(jī)會確實非常多。

在設(shè)備和關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化方面,仍存在一些難點。像光刻膠這樣的關(guān)鍵材料目前還依賴進(jìn)口,這類“卡脖子”問題仍然是行業(yè)發(fā)展的障礙。此外,設(shè)備層面的技術(shù)也需要進(jìn)一步提升。雖然我們在核心材料和工藝上仍需依賴國外,但通過持續(xù)研發(fā),國內(nèi)企業(yè)正在逐步縮小差距。

經(jīng)濟(jì)觀察報:廣東省近日發(fā)布了《廣東省加快推動光芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2024—2030年)》,提出要將廣東建設(shè)成具有全球影響力的光芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地。你如何看待這一發(fā)展計劃?廣東在光芯片產(chǎn)業(yè)上有哪些優(yōu)勢和挑戰(zhàn)?

張馳:廣東需要在集成電路之外找到差異化的競爭領(lǐng)域,因為在集成電路領(lǐng)域上,廣東不太可能趕上上海和北京。這些城市經(jīng)過多年積累,已經(jīng)形成了成熟的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。因此,廣東必須尋找新的突破點。

像火箭、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)主要集中在上海,商業(yè)航天也以北京為核心,人形機(jī)器人研究也是上海領(lǐng)先,低空經(jīng)濟(jì)和飛機(jī)制造人才也都集中在上海,如中國商飛的C919項目。因此,廣州和廣東在這些產(chǎn)業(yè)上沒有太多優(yōu)勢,必須找到一個適合自身發(fā)展且市場足夠大的領(lǐng)域。我相信,廣東經(jīng)過深思熟慮,最終決定推動光芯片和硅光芯片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中國當(dāng)前關(guān)鍵的新興產(chǎn)業(yè)幾乎都不在廣東,而集中在華東和華北,比如北京和上海。北京的商業(yè)航天、上海的低空經(jīng)濟(jì)、人工智能大模型,以及上海最為集中的集成電路產(chǎn)業(yè),廣東在這些方面相對缺乏布局。所以,廣東省政府可能覺得光芯片和硅光芯片市場潛力大、國產(chǎn)化率低,值得大力推動?,F(xiàn)在產(chǎn)業(yè)鏈上,光芯片的模塊廠商逐漸發(fā)展起來,但整個供應(yīng)鏈中的硅光芯片、電芯片、連接器等核心組件還未完全國產(chǎn)化,許多企業(yè)正在嘗試卻未成功。

廣東可能考慮到這一點,試圖推動一個符合省內(nèi)發(fā)展優(yōu)勢、符合國家戰(zhàn)略需求的產(chǎn)業(yè),以便能逐步形成廣東特色的技術(shù)優(yōu)勢。

廣東的光芯片發(fā)展計劃正是基于這一戰(zhàn)略方向,以建立符合省內(nèi)特點、符合國家戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)集群。光芯片這一方向不僅符合廣東的現(xiàn)有條件和優(yōu)勢,還契合國家在技術(shù)自主化方面的需求。一旦產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心芯片實現(xiàn)國產(chǎn)替代,將極大提升國內(nèi)企業(yè)在全球市場中的競爭力。而且光芯片領(lǐng)域的“卡脖子”問題相對較少,因為它的制程工藝不像數(shù)字芯片那樣受限于先進(jìn)的光刻機(jī)設(shè)備,較大的制程工藝能滿足生產(chǎn)需求。

盡管如此,國內(nèi)在高端模擬芯片的制造上仍存在不小的挑戰(zhàn),目前高端模擬芯片的國產(chǎn)化率不足10%。像德州儀器這樣的大公司,憑借多年的技術(shù)積累,掌握了高水平的工藝,國內(nèi)短期內(nèi)要完全達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)并不容易。但廣東的目標(biāo)顯然是要通過推動光芯片產(chǎn)業(yè)來填補這一空白,為整個光芯片供應(yīng)鏈的國產(chǎn)化奠定基礎(chǔ)。

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