多場(chǎng)景應(yīng)用 光芯片市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)

　3 數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模有望快速增長(zhǎng)

　　隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，數(shù)據(jù)中心建設(shè)在全球范圍內(nèi)興起。2017年全球數(shù)據(jù)中心數(shù)量達(dá)到840萬(wàn)座，其中美國(guó)占據(jù)全球近一半的數(shù)據(jù)中心，成為過(guò)去幾年數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。2012—2017年，全球IDC市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率為15.94%;同期，中國(guó)IDC市場(chǎng)規(guī)模的復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)35.02%，高于全球增速19.08個(gè)百分點(diǎn)。

　　2017年，中國(guó)IDC市場(chǎng)規(guī)模達(dá)946.1億元，2018年有望超過(guò)1200億元。我們認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模及其營(yíng)收占比持續(xù)提升，將接力電信市場(chǎng)，成為未來(lái)五年驅(qū)動(dòng)光器件行業(yè)規(guī)模擴(kuò)張的重要?jiǎng)恿Α?/p>

　　在光器件市場(chǎng)中，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)占整個(gè)光器件市場(chǎng)的近1/3。根據(jù)LightCounting預(yù)測(cè)，2019年數(shù)據(jù)中心光模塊銷量有望超過(guò)5000萬(wàn)個(gè)，市場(chǎng)規(guī)模有望從2014年的16億美元增加2021年的49億美元。從應(yīng)用場(chǎng)景看，光芯片在數(shù)據(jù)中心主要可以分為兩類：數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)(主要采用VCSEL芯片)以及DCI網(wǎng)絡(luò)(主要采用DFB/EML芯片)。

　　3.1 數(shù)據(jù)中心內(nèi)部市場(chǎng)的發(fā)展有望提升VCSEL/DFB芯片的需求

　　數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接距離相對(duì)短，以850nm的VCSEL和1310nm的DFB芯片為主。其中，100GAOC和100G SR4主要以VCSEL芯片為主，100G PSM4和100G CWDM4主要以DFB芯片為主。

　　隨著數(shù)據(jù)中心承載的功能逐漸增加，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(接入層、中層的匯聚層)逐漸難以適應(yīng)內(nèi)部流量集中的趨勢(shì)，帶寬壓力持續(xù)增大，新型分布式數(shù)據(jù)中心葉脊式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)興起。葉脊拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)是兩層結(jié)構(gòu)，包括脊交換機(jī)和葉交換機(jī)，數(shù)據(jù)中心與外部的連接可以通過(guò)(邊緣)脊交換機(jī)或(邊緣)葉交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。在該結(jié)構(gòu)下，每臺(tái)脊交換機(jī)與每臺(tái)葉交換機(jī)之間都要進(jìn)行連接。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層相比，葉脊網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了接入層、匯聚層與主機(jī)之間的連接數(shù)。因此，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)男实玫教嵘耐瑫r(shí)，對(duì)于光模塊的需求也大大增加。

　　2020年光芯片市場(chǎng)空間測(cè)算：核心假設(shè)：1、新架構(gòu)為1：1收斂比的二層脊葉型數(shù)據(jù)中心;2、數(shù)據(jù)中心使用10G和100G兩種端口;3、單臺(tái)葉交換機(jī)下連兩個(gè)機(jī)柜共20臺(tái)服務(wù)器，單臺(tái)脊交換機(jī)下連10臺(tái)葉交換機(jī)。在此假設(shè)下，100萬(wàn)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心需要200萬(wàn)/20*40=400萬(wàn)個(gè)10G光模塊，200萬(wàn)/20/10*40=40萬(wàn)個(gè)100G光模塊。根據(jù)Ovum，到2020年全球新增100個(gè)數(shù)據(jù)中心(100萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器)，則市場(chǎng)空間高達(dá)120億美元。我們假設(shè)VCSEL芯片在光模塊中的成本占比約35%，則2020年VCSEL芯片在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的市場(chǎng)規(guī)模約為42億美元。

　　3.2 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI網(wǎng)絡(luò))市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展將帶來(lái)DFB/EML芯片需求

　　流量爆發(fā)引起網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)市場(chǎng)呈高速發(fā)展趨勢(shì)。目前，由于不同地區(qū)數(shù)據(jù)中心之間的信息需要通過(guò)電信骨干網(wǎng)相連，因此傳輸時(shí)延和傳輸成本無(wú)形之中大大增加。隨著數(shù)據(jù)中心流量的爆發(fā)，骨干網(wǎng)的帶寬成為限制數(shù)據(jù)互訪流量爆發(fā)的瓶頸。在此背景下，DCI網(wǎng)絡(luò)在不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心之間重新建立新的傳輸通道，將極大地提升數(shù)據(jù)中心之間的傳輸效率，同時(shí)減少骨干網(wǎng)的傳輸壓力。DCI網(wǎng)絡(luò)需要滿足兩點(diǎn)：(1)要求網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用DC間一跳直達(dá)的全互聯(lián)、扁平化網(wǎng)絡(luò)，滿足低時(shí)延要求。(2)要求網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備高密度100GE端口，及面向1T、2T的平臺(tái)平滑演進(jìn)能力。

　　DCI網(wǎng)絡(luò)主要采用WDM系統(tǒng)(包括CWDM和DWDM)，按距離可分為同一城市內(nèi)互聯(lián)和城市間互聯(lián)。前者對(duì)應(yīng)的傳輸距離一般在40公里以內(nèi)，主要用到DFB芯片;后者對(duì)應(yīng)的傳輸距離一般在為幾百公里，主要用到EML芯片。隨著DCI網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的逐步推進(jìn)，對(duì)于高速光芯片的需求有望快速增長(zhǎng)。根據(jù)Ovum測(cè)算，2014年全球DCI市場(chǎng)規(guī)模約25億美元，2019年有望達(dá)到42億美元。我們假設(shè)DCI網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，光芯片在光模塊中的成本占比為50%，DCI網(wǎng)絡(luò)的光芯片市場(chǎng)規(guī)模有望從2014年的12.5億美元增長(zhǎng)到2019年的21億美元。