优迅股份高速电芯片:AI光模块的“隐形冠军”正在加速
4月21日,优迅股份在互动平台透露了公司在高速电芯片领域的最新进展。单波100Gbps系列电芯片正在进行工程片流片,预计三季度回片;单波200Gbps产品已进入样品测试阶段。
这不是一条普通的“研发进展”公告,而是国产高速电芯片向AI数据中心市场发起冲锋的信号。
一、单波100G:AI数据中心的主流选择
优迅股份的单波100Gbps系列电芯片,主要包括TIA(跨阻放大器)和Driver(驱动器)。
TIA:将光电流转换为电压。光信号进入光模块后,首先被光电探测器转换为微弱的光电流。TIA将这个微弱的电流放大并转换为电压信号,供后续电路处理。TIA的性能直接决定了光模块的灵敏度。
Driver:将电信号放大以驱动光发射器。Driver将电芯片输出的电压信号放大到足够驱动激光器或调制器的幅度。Driver的性能决定了光模块的发射光功率和眼图质量。
TIA和Driver是光模块中仅次于激光器芯片的核心电芯片,也是国产化率最低的环节之一。
单波100G意味着什么? 每根光纤每秒传输100Gbps数据,4根光纤即可实现400G光模块,8根实现800G。单波100G是当前AI数据中心光模块的主流速率,英伟达、谷歌、亚马逊都在大量采购800G光模块。
优迅的单波100G产品正在工程片流片,三季度回片。从流片到回片,通常需要2-3个月。芯片回来后要做性能测试、可靠性测试、客户验证,再到规模化量产,一般还需要6-12个月。如果一切顺利,优迅的单波100G产品有望在2027年上半年进入市场。
二、PAM4核心IP:技术壁垒已突破
优迅已搭建完成单波100G速率产品的研发与测试技术平台,完成高速率PAM4线性收发芯片核心IP的性能验证。
PAM4是什么? PAM4(4级脉冲幅度调制)是高速光通信的主流调制格式,用4个幅度电平编码数据。相比传统的NRZ(不归零码,只有0和1两个电平),PAM4的带宽利用率高一倍。
但PAM4对芯片的要求更高:线性度要求高,4个电平必须等间距;噪声要求低,电平间距只有NRZ的1/3;带宽要求高,同样的数据率下信号频率更高。
优迅完成PAM4核心IP验证,意味着在技术上已经跨过了最难的关口。PAM4 IP是高速电芯片的“灵魂”,IP验证通过,后续的芯片设计就是“搭积木”。
三、单波200G:瞄准1.6T光模块
单波200Gbps方面,优迅围绕1.6T光模块应用积极布局。重点研发TIA、VCSEL Driver,以及面向LPO/NPO架构的MZ Driver。
为什么是1.6T? AI集群规模从千卡向万卡、十万卡演进,带宽需求每2-3年翻一倍。800G是2024-2026年的主流,1.6T将是2027-2029年的主流。单波200G是实现1.6T的关键技术。1.6T光模块可以用8×200G实现,也可以用16×100G,但单波200G方案功耗更低、成本更低。
VCSEL vs MZ:VCSEL用于短距离数据中心(<100米),成本低、功耗低。MZ调制器用于长距离相干通信(数公里),性能好、距离远。优迅同时布局两种技术路线,覆盖不同应用场景。LPO/NPO/CPO架构下,MZ Driver的需求会增加。
目前已进入样品测试阶段。样品测试通过后,下一步是送样客户验证。
四、线性驱动技术:LPO/NPO/CPO的核心
单波100G、单波200G产品大量采用线性驱动技术,可广泛适配LPO、NPO、CPO等下一代光互联架构。
LPO(Linear Pluggable Optics):去掉DSP,用线性驱动芯片直接驱动光模块。功耗降低50%,延迟降低,成本降低。但线性度要求高,对驱动芯片的性能要求大幅提升。
NPO(Near Package Optics):将光引擎靠近交换芯片,缩短电信号传输距离。在交换机基板上集成光引擎,减少信号损耗。
CPO(Co-packaged Optics):将光引擎与交换芯片封装在一起,是终极方案。距离最短、功耗最低,但技术难度最大,封装成本高。
优迅的线性驱动芯片,是LPO/NPO/CPO架构的核心电芯片。线性驱动技术的难点在于:PAM4信号的线性度要求极高,传统非线性驱动芯片无法满足;需要更宽的带宽和更高的增益;功耗必须足够低。
优迅的产品路线图与产业趋势高度一致。
五、市场空间与竞争格局
高速电芯片市场,长期被Macom、Semtech、Maxim(现属ADI)等国外厂商垄断。国产化率极低,尤其是在100G以上速率。AI数据中心对光模块的需求爆发式增长,800G光模块需求量从2024年的百万只级增长到2026年的千万只级。每只光模块需要1颗TIA和1颗Driver(有些方案需要更多)。优迅的产品一旦量产,市场空间巨大。
优迅的优势在于:技术路线选择正确(PAM4、线性驱动);产品定义与产业趋势同步(单波100G/200G);有完整的研发测试平台,具备规模化量产能力。
但挑战同样存在:流片成功不等于量产成功,良率爬坡是硬仗;客户验证周期长,光模块厂商对电芯片的验证通常需要6-12个月;国外巨头也在迭代,竞争激烈。
六、写在最后:高速电芯片的国产替代曙光
光模块的国产化率已经很高,中际旭创、新易盛、光迅科技等已是全球龙头。但核心电芯片(TIA、Driver)仍大量依赖进口,这是光模块产业链中“卡脖子”最严重的环节之一。
优迅股份的单波100G、单波200G产品,正是瞄准这个环节。从流片到回片到验证到量产,还有很长的路要走。但优迅已经完成了最核心的PAM4 IP验证,技术基础已经打好。
“光模块的速率竞赛,背后是电芯片的速率竞赛。”
优迅股份正在这个赛道上加速。如果成功,它将不仅仅是“一家芯片公司”,而是国产光模块产业链向上游延伸的关键一环。
夜雨聆风