美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局(BIS)發(fā)布了對(duì)華為的升級(jí)版禁令,這份禁令可以說(shuō)是對(duì)去年和今年春夏之交的兩份“梯隊(duì)型”禁令打了一個(gè)重要的“補(bǔ)丁”——進(jìn)一步限制華為使用美國(guó)技術(shù)和軟件生產(chǎn)的產(chǎn)品,并在實(shí)體列表中增加38個(gè)華為子公司。
這份力圖對(duì)華為手機(jī)芯片實(shí)施趕盡殺絕式的斷供的補(bǔ)丁,立即在整個(gè)半導(dǎo)體芯片行業(yè)和科技類媒體中掀起了滔天巨浪,而且市場(chǎng)方面馬上就有了反應(yīng):被廣泛認(rèn)為可以給華為代工手機(jī)芯片的聯(lián)發(fā)科在8月18日的臺(tái)股市場(chǎng)上一度跌10%。
美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)也在第一時(shí)間當(dāng)仁不讓地在官方網(wǎng)站上給美國(guó)商務(wù)部科普什么叫自由市場(chǎng)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。如果說(shuō)SIA對(duì)此事的點(diǎn)評(píng)多從行業(yè)“道義”出發(fā),那么業(yè)內(nèi)著名電子產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)情報(bào)分析機(jī)構(gòu)集邦咨詢(TrendForce)8月21日的一篇報(bào)告,則是從具體現(xiàn)實(shí)出發(fā),較為詳細(xì)地評(píng)估了美國(guó)新一輪升級(jí)版華為禁令對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體生存樣態(tài)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
這份報(bào)告分半導(dǎo)體、存儲(chǔ)芯片、手機(jī)、5G等五大板塊。
非常值得注意的是,最后一段涉及5G芯片問(wèn)題時(shí),TrendForce認(rèn)為華為的天罡芯片有可能會(huì)受到新一輪禁令的制裁(該芯片主要由臺(tái)積電代工),但華為的光通信供應(yīng)鏈(optical communications supply chain)乃是華為的一個(gè)“絕技”,基本不會(huì)受到美國(guó)制裁的影響。
TrendForce在報(bào)告中指出,華為的光通信供應(yīng)鏈基本不會(huì)受到美國(guó)制裁的影響
光通信——華為的一項(xiàng)深層次布局
華為的光通信領(lǐng)域的研發(fā)在業(yè)界到底處于什么梯隊(duì),我們不妨先來(lái)看一下2019年2月份華為總裁任正非在接受英國(guó)廣播公司(BBC)專訪時(shí)的一段對(duì)話,這是BBC主持人問(wèn)他的第22個(gè)問(wèn)題,針對(duì)的是華為和英國(guó)的合作歷史。
任正非回答,華為在英國(guó)的光通信領(lǐng)域的布局非常廣,而且有相當(dāng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的打算,并且已經(jīng)做出了不俗的業(yè)績(jī):“現(xiàn)在我們能做800G光芯片,全世界都做不到,美國(guó)還很遙遠(yuǎn)?!笔聦?shí)上,任正非在訪談中很少論及華為到底有哪些的領(lǐng)先技術(shù),但光芯片(optical chip)是個(gè)例外,可見(jiàn)華為的光芯片世界領(lǐng)先地位是非常能讓任正非引以為傲的。
任正非把華為光芯片的研發(fā)放在“華為與英國(guó)關(guān)系”這一板塊中加以敘述,并非沒(méi)有深層次的考慮,這一點(diǎn)也可以在他接受采訪的一年之后,也就是2020年2月份華為在發(fā)布“業(yè)界首款800G可調(diào)超高速光模塊”的新聞發(fā)布會(huì)中一窺究竟——發(fā)布會(huì)的地點(diǎn)恰好是英國(guó)的首都倫敦。
2013年開(kāi)始,全球網(wǎng)絡(luò)流量呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),大約每三年增長(zhǎng)一倍,華為的800G可調(diào)超高速光模塊,主要目的之一就是為了幫助運(yùn)營(yíng)商從容應(yīng)對(duì)未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的帶寬挑戰(zhàn)。華為在發(fā)布會(huì)后發(fā)布的官方文件,得知其800G模塊采用了華為自主研發(fā)的光數(shù)字信號(hào)處理(oDSP,Optical Digital Signal Processor)芯片。oDSP是整個(gè)傳輸系統(tǒng)中最為核心的部件,其芯片的能力將直接決定系統(tǒng)傳輸?shù)哪芰Α?/p>
作為光電信號(hào)轉(zhuǎn)換功能的核心器件,光通信芯片通過(guò)封裝組成光收發(fā)組件,其在中高端光模塊成本中占比超過(guò)一半,而且隨著光模塊的傳輸速率上升,光芯片在光模塊成本中的占比也會(huì)跟著上升。
光通信技術(shù)普遍面臨的一大問(wèn)題就是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和實(shí)際使用之間的巨大鴻溝。受限于現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中種類繁多的不完美因素,光通信技術(shù)會(huì)造成很多系統(tǒng)性差異,讓人感覺(jué)“實(shí)驗(yàn)室之內(nèi)-實(shí)驗(yàn)室之外”完全是兩個(gè)世界一般,于是華為創(chuàng)造性地基于oDSP算法發(fā)明了兩個(gè)核心專利:首先是CMS技術(shù)(Channel Matched Shaping,信道匹配整形),其目的是填補(bǔ)現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試之間的鴻溝,基于真實(shí)傳輸鏈路情況,進(jìn)行系統(tǒng)層次的傳輸性能優(yōu)化;另一個(gè)是光層AI(Artificial Intelligence,人工智能)神經(jīng)元:采取分布式架構(gòu),在全網(wǎng)范圍對(duì)所有光層關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
華為的光通信構(gòu)架布局可以追溯到2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)前后一起在當(dāng)時(shí)引發(fā)外界驚呼的收購(gòu)——光電子研究實(shí)驗(yàn)室收購(gòu)英國(guó)集成光電子器件公司,緊接著在一年之后,又收購(gòu)了比利時(shí)著名的光模塊研發(fā)公司Caliopa,在較短的時(shí)間內(nèi)搭建起了一套成熟的光通信研發(fā)矩陣。而且就在英國(guó)政府宣布未來(lái)將本國(guó)的5G建設(shè)逐步和華為剝離之前,華為宣布在英國(guó)劍橋成立了自己的海外光電子業(yè)務(wù)總部。
華為在英國(guó)劍橋的光通信研發(fā)基地效果圖
雖然應(yīng)該當(dāng)?shù)孛襟w的不少操觚染翰之輩把英國(guó)5G和愛(ài)立信的聯(lián)手看作是華為在英倫三島5G部署的重大挫折,但也不得不承認(rèn)華為早在2018年就在高科技企業(yè)云集的英國(guó)劍橋“硅沼”腹地扎下了根,把一片原是文具企業(yè)——Spicers位于索斯頓以西的造紙廠和生產(chǎn)基地逐漸打造成了一片5萬(wàn)平方米的光電子研發(fā)與制造的膏腴之地。
基于此,華為在2019年前后在這個(gè)領(lǐng)域大約拉開(kāi)了和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手愛(ài)立信和諾基亞的技術(shù)代差,目前后兩者僅能提供400G模組,600G模組尚在研發(fā)中。
華為光通訊供應(yīng)鏈的逐步完善和夯實(shí)
集邦咨詢(TrendForce)在提到美國(guó)禁令對(duì)華為光通訊產(chǎn)業(yè)的影響時(shí),把關(guān)鍵詞落在了“供應(yīng)鏈”(supply chain)而非光通訊技術(shù)本身的研發(fā)上,這個(gè)判斷是非常合理的。華為官方在盤點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)歷史的時(shí)候,重點(diǎn)列舉了3點(diǎn):
單波100G到單波600G超高速傳輸,僅僅用了差不多7年時(shí)間;
單波200G傳輸性能在 2年之內(nèi)提升了大約50%;
單波100G傳輸?shù)墓脑?年之間降低了至少50%。
盡管如此,華為承認(rèn)上述成就依然遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到光纖的傳輸極限。而且由于數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展,光模塊平均3-4年就完成一次產(chǎn)品迭代更新,對(duì)比2019年亞馬遜、谷歌等進(jìn)軍400G數(shù)據(jù)傳輸中心(需要25G/100G光通訊芯片),我國(guó)的數(shù)據(jù)中心部署已經(jīng)落后了一到兩年。
但光通訊芯片技術(shù)的門檻比較高,而且客觀上要求企業(yè)研發(fā)要在三到四年之內(nèi)完成跟上市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)迭代更新,投入產(chǎn)出風(fēng)險(xiǎn)很大,所以每一級(jí)的供應(yīng)商也會(huì)對(duì)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)固性提出更高要求。
CMS技術(shù)可以優(yōu)化真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸性能
5G時(shí)代到來(lái)之后,光通信芯片的主賽道將發(fā)生轉(zhuǎn)移,由10G系列芯片變換為25G系列芯片,目前25G以上的高速芯片,在國(guó)內(nèi)僅有華為海思可以量產(chǎn)。華為海思的異軍突起可以說(shuō)給整個(gè)國(guó)際光通信芯片市場(chǎng)帶來(lái)不小的沖擊。
目前全球超過(guò)85%的高速芯片市場(chǎng)份額依然被國(guó)際大型光通信芯片企業(yè)所把持,而且近年來(lái)出現(xiàn)了各種規(guī)避反壟斷法的大型并購(gòu)案例,如2018年3月份Lumentum并購(gòu)Oclaro,一年之后II-IV并購(gòu)Finisar,讓業(yè)內(nèi)驚呼光通信芯片產(chǎn)業(yè)即將出現(xiàn)贏者通吃的內(nèi)卷局面,國(guó)外大型光通訊企業(yè)通過(guò)整合產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)完成技術(shù)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,其產(chǎn)生的規(guī)模優(yōu)勢(shì)勢(shì)必會(huì)壓榨中國(guó)本土同類企業(yè)的市場(chǎng)份額,而華為海思的崛起,作為一股內(nèi)生性的“逆流”,為中國(guó)的光通信產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟了第二戰(zhàn)場(chǎng),可以說(shuō)為自身上下游生態(tài)圈的打造畫(huà)好了一個(gè)讓人充滿遐想的圖紙。
華為海思雖然有量產(chǎn)25G光通訊芯片的實(shí)力,但不對(duì)外出售光通信芯片,而且在10G以下的低端光通信芯片市場(chǎng)上,華為已經(jīng)可以通過(guò)挑選最好的客戶資源,形成特色鮮明的下游光通信產(chǎn)業(yè)梯隊(duì)。
現(xiàn)階段,獲得華為認(rèn)證的光通信芯片企業(yè)主要由4家組成,分別為光迅、海信、陜西源杰和中科光芯。查詢光迅科技的年報(bào),顯示該企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)10G全系列芯片商用,25G芯片仍在研發(fā)中,預(yù)計(jì)今明兩年可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。不出意外的話,華為的中下游光通信芯片供應(yīng)商會(huì)出現(xiàn)第一個(gè)25G系列光通信芯片出售的中國(guó)企業(yè)。
有這些光通訊產(chǎn)業(yè)鏈形成的國(guó)內(nèi)研發(fā)矩陣作為底本,華為在這方面的技術(shù)水平正在與國(guó)際巨頭Finisar逐漸接近,同時(shí)也可以形成抵御外來(lái)不確定因素的風(fēng)險(xiǎn)投資網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在美國(guó)揮舞斷供大棒的大背景下,依然可以在國(guó)內(nèi)這片第二戰(zhàn)場(chǎng)形成一塊暴風(fēng)漩渦中心的光通信“孵化飛地”。
中國(guó)光通信芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)預(yù)測(cè)
國(guó)內(nèi)中國(guó)通信業(yè)知名觀察家項(xiàng)立剛告訴集微網(wǎng),中國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步完善的主要驅(qū)動(dòng)力還是5G時(shí)代的到來(lái),因?yàn)?G使用的通用頻率明顯高于4G,這會(huì)導(dǎo)致其信號(hào)覆蓋能力大大減弱,為了彌補(bǔ)這一點(diǎn),通信設(shè)備商要建的5G基站的數(shù)量應(yīng)該是4G的1.5到兩倍左右。5G基站的剛需必然會(huì)拉動(dòng)設(shè)備商對(duì)光通信芯片產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步豐滿和優(yōu)化,預(yù)計(jì)在未來(lái)5年為整個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)超過(guò)9500萬(wàn)塊的光通信芯片的需求量。
結(jié)論
當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月27日,美國(guó)商務(wù)部再次考慮對(duì)半導(dǎo)體制造設(shè)備及相關(guān)軟件工具、激光器和傳感器等實(shí)行新的限制。越來(lái)越嚴(yán)苛的技術(shù)出口提醒我們的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)還比較薄弱,光通信產(chǎn)業(yè)目前只有10G以下的光通信芯片實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代,25G高速率光通信芯片還嚴(yán)重依賴進(jìn)口,在美國(guó)的技術(shù)封禁之下,我國(guó)的光通信產(chǎn)業(yè)不可能完全“免疫”。
盡管如此,華為海思的25G高速率光通信芯片量產(chǎn)為下游的光模塊企業(yè)的光通信芯片布局打開(kāi)了一扇窗(如光迅收購(gòu)法國(guó)Almae,華工創(chuàng)投成立武漢云嶺光電等等),有了一套較為完備的供貨系統(tǒng)和供應(yīng)鏈生態(tài),正所謂“存地失人,人地皆失;存人失地,人地皆存”,供應(yīng)鏈代表了自身造法系統(tǒng)的生命力,謀求的是“人”的發(fā)展,而不限于一城一池的得失。在這個(gè)意義上,我們才能深刻理解,為何華為的光通信供應(yīng)鏈,算的上一個(gè)“絕技”。
責(zé)任編輯:pj
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