光通信电芯片行近三年的发展情况与未来发展趋势
思瀚产业研究院 优迅芯片    2025-07-16

（1）固网接入大规模升级，FTTR 加快部署进度

随着 5G 移动互联网的广泛应用，流量进入爆发式增长阶段，千兆光纤宽带已成为先进宽带市场的主流。2020 年，欧洲电信标准协会（ETSI）正式发布 F5G，全球固网宽带进入高速发展快车道。

F5G 为第五代固定网络，应用 10G PON 接入、WiFi6 与 200G/400G 传输技术，包含高可靠体验（GRE）、增强固定带宽（eFBB）、全光连接（FFC）三大应用场景，实现千兆宽带互联互通，开创了由光纤入户（FTTH）迈向光纤到房间（FTTR）的“光联万物（Fiber to Everywhere）”新纪元。F5G-A 在 F5G 基础上进一步拓展与深化，其引入 50G PON 这一前沿技术。

50G PON 凭借其超高的传输速率与强大的容量提升能力，为 F5G-A 网络性能的飞跃提供了坚实保障。2022年7月工信部发布《对十三届全国人大五次会议第6332号建议的答复》，提出加强数字家庭、智能建筑建设规范和综合布线技术要求等标准研制，推进基础电信企业加快 FTTR 商用步伐，推动光纤进一步向用户端延伸。

国内主流信息服务运营商也已开始部署 FTTR 解决方案。根据 Omdia 预测，到 2030 年，中国FTTR 渗透率将领先全球，达到 25%以上。FTTR 的部署需要大量的光电转换设备和高速数据传输组件，直接推动了对高性能光通信设备的需求增长，为光通信行业带来了新的增长机遇。

（2）光通信网络速率持续提升，调制技术路线持续升级

传统数字信号传输主要使用不归零（NRZ）调制技术路线，即采用两种信号电平来表示数字逻辑信号的 1、0 信息。与 NRZ 技术相比，PAM4 技术通过采用四个不同的信号电平来传输数据，从而在相同的波特率条件下，PAM4 能够实现比 NRZ 高出一倍的数据吞吐量。这意味着在不增加额外光纤基础设施的情况下，PAM4 可以显著提高网络的带宽和带宽利用率。

PAM4 技术由于采用了高阶调制格式，有助于减少所需的光学器件数量及其性能要求，从而在不同的应用场景中实现成本和功耗的优化平衡。随着数据中心流量的快速增长以及 5G 技术的广泛应用，对信号调制技术提出了更高的速率要求。PAM4 技术的成熟度不断提高，促使越来越多的芯片制造商和光模块供应商开始推出基于 PAM4 的产品。因此，PAM4 已经成为高速数据传输领域的主要发展趋势。

（3）相干光传输技术下沉趋势明显

相干光传输技术是一种先进的光通信技术，即在发送端采用相干调制，并在接收端利用相干检测技术。这项技术能够充分利用光波的多个维度，如偏振、幅度、相位和频率，以传输更多的信息，从而在不增加额外光带宽的情况下提高光纤的传输效率。

相较于传统的非相干光通信，相干光传输技术在传输距离和容量上具有显著的技术优势，能够支持更远距离和更大容量的数据传输。随着技术成本和功耗的不断降低，相干光传输技术的应用前景变得更加广泛。据市场研究机构 Cignal AI 的数据显示，未来几年相干光模块的市场规模将呈现 15%左右的年均增速，预计到 2028 年，全球相干光模块市场规模将接近 100亿美元。

（4）汽车智能化推动光通信技术需求

随着汽车智能网联和自动驾驶技术的不断发展，车载电子系统和应用数量的快速增长对车内通信提出了更高的速度和安全性要求。光通信技术以其高速数据传输、抗电磁干扰、减少电缆空间和降低车辆重量等优势，使得“光进铜退”成为了汽车通信领域的新趋势。汽车光通信技术的发展需求主要源于汽车智能化水平的不断提升，智能化背后是对海量数据处理的需求。

如激光雷达、车载摄像头、HUD（抬头显示）、DMS（驾驶员监控系统）、OMS（乘客监控系统）等智能传感器需要处理和传输大量数据。传统的汽车数据传输方式已经无法适应日益增长的数据需求。光通信技术以其高速传输能力，能够无缝支持实时高清视频流、大容量数据传输和高精度传感器数据的即时交换。

同时，光通信的低延迟和高可靠性为自动驾驶和智能交通系统的实时决策提供了坚实的技术支持。光通信技术的另一个重要优势是其对车辆设计的灵活性，由于光纤电缆比传统铜线更轻、更细，它们可以更容易地集成到车辆结构中，同时减少对车辆性能的负面影响。这种灵活性使得设计师能够在不牺牲车辆性能的前提下，创造出更加创新和高效的车辆设计。

随着技术的不断进步和成本的降低，光通信技术为智能汽车的高带宽通信需求提供了一种可持续的解决方案，满足了智能化时代对高带宽通信的迫切需求。

（5）海量数据时代释放硅光技术潜力

在海量数据时代背景下，行业对高速、高密度、低功耗和低成本的网络解决方案的需求显著增加。硅光技术以其突破性的优势，为网络解决方案提供了有效解决路径。硅光模块通过高度集成激光器、调制器、探测器等关键光电组件于硅基芯片上，不仅实现了低功耗和高容量的数据传输，还有效降低了整体运营成本。

这种集成技术减少了对传统大型组件的依赖，降低了陶瓷、铜等材料的使用量，同时增加了对晶圆和硅光芯片等电子材料的需求，使得价值链逐渐向硅光芯片和硅光引擎等关键技术转移。随着数据中心和云计算等应用对带宽和传输速率的要求不断提高，硅光技术展现出巨大的市场潜力。

根据 LightCounting 数据，预计到 2029 年，硅光芯片的销售额将达到 30 亿美元，其在全球光模块市场中的占比也将显著增长。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低，硅光技术有望在更多领域得到应用，包括但不限于 5G 通信、人工智能、物联网、自动驾驶等，为智能世界构建高速、高效、可靠的光网络基础设施。

（6）供应链自主可控加速光通信电芯片国产替代

近年来，我国光通信电芯片行业在供应链自主可控方面取得了显著进展，国产替代进程不断加快。光通信电芯片作为光模块的核心元器件，负责光电信号的转换与处理，其性能直接决定了光通信系统的传输速率和稳定性。

在技术突破上，国内企业加大研发投入，攻克了高速率、低功耗、高集成度等关键技术难题，全面布局，逐步向高端市场迈进。与此同时，中国的成熟工艺也取得了重要进展，国内芯片制造企业在 28nm 及以上成熟制程领域实现了规模化量产，并逐步向更先进的工艺节点迈进，为光通信电芯片的制造提供了坚实的支撑。

随着 6G 技术的研发逐步展开，光通信电芯片在超高速率、超低延迟和超大带宽等方面的性能需求将进一步提升，这为国内企业提供了技术升级和市场拓展的新方向。此外，AI 和深度学习的快速发展也对光通信电芯片提出了更高要求。

例如，DeepSeek 等 AI 技术的应用场景不断扩展，推动了对高速、低功耗光通信电芯片的需求增长，为行业带来了新的增长点。然而，光通信电芯片行业的发展仍面临诸多挑战。首先，高端光通信电芯片的设计和制造技术门槛极高，国内企业在高速率、低功耗和高可靠性方面与国际领先水平仍存在差距。其次，研发需要大量资金和长期技术积累，而国内企业在研发资源和人才储备方面相对不足。

此外，部分关键制造设备和材料仍依赖进口，制约了供应链的完全自主可控。尽管如此，政策支持为行业发展提供了强劲动力。国家通过集成电路产业基金、税收优惠等政策，鼓励企业加大研发投入，推动产业链上下游协同创新。同时，国内光通信设备厂商也在积极推动国产芯片的导入，进一步加速了国产替代进程。

国内芯片制造企业在成熟工艺上的突破，为国产光通信电芯片的量产和性能提升提供了重要保障。未来，随着 6G、AI 等前沿技术的快速发展，我国光通信电芯片有望在全球产业链中占据更加重要的地位。尽管面临技术、资金和供应链等方面的挑战，但随着技术积累和产业链的不断完善，行业将持续推动创新，实现高质量发展和真正的自主可控。

2、行业竞争格局

当前，我国已成为全球最大的光器件、光模块生产基地。根据 LightCounting2024 年全球光模块厂商排名，中国企业在前十强中占据七席，市场主导地位显著。但是与之相对，光通信电芯片的发展相对不平衡，是我国光通信产业链薄弱的一环。

（1）境外企业

①Macom

Macom 成立于 20 世纪 50 年代，总部位于美国，在纳斯达克股票市场上市（交易代码：MTSI.O）。Macom 是一家高性能模拟射频、微波和光学半导体产品领域的领先供应商，拥有 40 多条生产线，3,000 多种产品，超过 6,000 个全球客户，主要集中于高速率市场。

②Semtech

Semteh 成立于 1960 年，总部位于美国，在纳斯达克股票市场上市（交易代码：SMTC.O）。Semtech 是一家高性能半导体、物联网系统和云连接服务提供商。Semtech 为客户提供低功耗无线通信、光数据传输、视频广播、电源管理、电路保护、触摸传感等领域的解决方案。

（2）境内企业

①厦门亿芯源半导体科技有限公司

亿芯源成立于 2016 年 1 月，专注于高速光通信电芯片和低功耗 MCU 芯片研发，现已构建了包括 TIA、LDD、LA、收发一体电芯片、OLT 快速电流镜以及 MCU 等产品体系。

②成都嘉纳海威科技有限责任公司

嘉纳海威成立于 2010 年 7 月，专注于微波射频芯片、光电芯片研发、销售与服务。公司现建有光通信、5G 移动通信、卫通安防和特种应用四条产品线，产品用于光接入网、数据通信、5G 移动通信、电磁安全等领域。

③厦门优迅芯片股份有限公司

优迅股份成立于2003年2月10日，是中国首批专业从事光通信前端高速收发芯片设计的企业，专注于为全球光模块厂商提供5G前传/中传、云计算、数据中心等领域的高速芯片解决方案。公司参与制定国家行业标准20余项，拥有自主知识产权超170项。

更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院官网，同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告（立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会）、产业规划、园区规划、商业计划书（股权融资、招商合资、内部决策）、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。