2022年天孚通信发展现状及业务布局分析

1、2022年天孚通信发展现状及业务布局分析1. 天孚通信复盘过去：成长的三阶段及超额收益的来源公司三大发展阶段复盘：公司起步于基础器件，经过十余年砥砺耕耘，在陶瓷、塑料、 金属、玻璃等基础材料领域积累沉淀了多项全球领先的工艺技术，逐步实现上下游的一 体化布局，纵观公司的发展历程，可大致分为三个阶段：1）2015 年之前（传统三大件 的深耕期）：公司主要聚焦三大类无源光器件（陶瓷套管、光纤适配器和光收发组件）， 2011 年-2015 年公司营收体量平均年增 3000 多万元，传统三大类产品基本做到了行业 领先位置；2）2015 年-2019 年（产品线高速拓展期）：15 年实现上市之后，公司加大

2、 数通类无源器件扩张（包括隔离器、透镜、AWG、FA、光纤连接器、保偏等），同时突 破电信 OSA 代工业务，切入有源封装领域，产品线数量实现爆发式增长，5 年内新增 10 余条新产品线，2015 年-2019 年公司营收体量平均年增 7000 多万元，成长能力再 上一个台阶，且平台型公司定位确定； 3）2020 年以来（垂直深耕&新领域拓展期）： 20 年公司先后完成天孚精密和北极光电的收购并表，扩张产品线版图的同时，为激光雷 达及医学检测等新领域拓展打下基础；同时发布高速光引擎募资项目，有源业务切入数 通市场，产业链的受益弹性显著提升。展望未来公司成长动能充分，开启新成长阶段。2. 高速光

3、引擎：切入封装价值链，把握产业趋势光引擎产品附加值高，顺应产业迭代趋势光引擎本质是光模块中用于实现光电信号转换的主要部分。在传统分立器件方案中，光 引擎主要包含了光模块的发射端和接收端部分（其中无源器件一般包括波分或 FA 器件、 透镜、隔离器、光收发接口组件等）。而在硅光集成大规模应用之后，把电芯片和硅光集 成芯片结合，再加上与光纤的连接，以及部分器件的封装，就组成硅光芯片集成高速光 引擎。硅光模块厂家或其他光引擎客户把光引擎拿回来后，配上电接口、PCB 板和模块 外壳，就能完成光模块的成品，最后测试完就能销售。整体来看，光引擎是一个集成度 很高的产品，集成度介于光组件和光模块之间。由于包含

4、了光芯片部分（由客户采购或 公司代采购），光引擎通常占光模块 BOM 较大的比例。高速光引擎生产附加值可观：据公司高速光引擎的募投项目披露，高速光引擎的封装过 程中会用到公司生产的光隔离器、光收发组件、FA、AWG 等。但从生产工艺流程及运 用到的光学工艺和技术可以看出，高速光引擎的生产制造需要厂商对光路设计、耦合及 封装工艺有较深的积累和理解，其附加值不仅仅是所涉及无源器件的价值累加。随着传统可插拔模块的升级逐步接近技术极限，CPO 被认为是下一代封装技术。CPO 借助硅光集成的工艺将光电芯片和交换机芯片封装在同一个基板上面，不再需要射频走 线和 Redriver/Retimer 等器件，为

5、目前业内认为有望实现最高集成度、最小功耗和最低 成本的下一代封装方案。而 OBO 是介于可插拔和 CPO 之间的一种形态，作为一个相 对小众的方案。在 CPO 和 OBO 的方案下，光引擎将代替光模块成为光电转化主体。随着速率提升，可插拔方案的升级面临越来越多的瓶颈（高功耗、信号劣化、速率瓶颈、 成本瓶颈），未来 CPO 被认为是“终局”解决方案：1）高功耗：随着光模块带宽提升， 传统可插拔面临功耗过高的问题，CPO 方案下，一方面硅材料比 III-V 族材料功耗比更 低，另一方面通过缩短封装电信号连接距离，使得单位能耗有望从热插拔的 24pJ/bit， 降低到 7pJ/bit。2）信号劣化：

6、由于传统可插拔方案下光引擎距离交换芯片很远，电信 号在 PCB 中走线较长，在高速率的光模块中，PCB 布线太长会带来显著的信号劣化。 而 CPO 把光引擎直接移到交换芯片的封装基板上，大幅缩短光学引擎和交换芯片的电 连接距离，显著降低电信号的劣化。3）速率瓶颈：目前来看，可插拔方案集成度或止步 于 8 通道，按单通道 200G 带宽来算，速率提升或止步于 1.6T，而 CPO 的硅光集成方 案通道数能达到 16/32 通道，甚至更高，可达速率上限也更高。4）成本瓶颈：采用分 立器件方案，随着通道数和速率提升，光模块组装的复杂度和成本将显著提升，而硅光 集成方案，尤其是 Intel 全集成方案

7、的单 bit 成本对通道数量和速率的增加敏感度较低。产业新格局初具形态，硅光渗透下远期空间可观CPO 市场潜力巨大，交换机 ASIC 芯片玩家入局，新产业格局初步形成：通常来说传统 分立器件方案下，光模块和交换机是彼此分割的环节，光模块厂商会完成光引擎的组装。 但随着云商开始使用内部设计的以太网交换机，并向更广泛的社区开放“白盒”设计， 行业供应链生态开始发生改变，思科、Intel、Marvell 和英伟达等一批公司开始向最终 用户提供解耦的硬件、软件、也包括交换机 ASIC 和光器件方案，其中光器件环节需要 依赖外部厂商进行光学封装及加工，由于考虑到产品设计的保密性，芯片巨头或选择和 光器件

8、或代工厂合作，而非传统的光模块厂商。CPO 方案的出现为交换机 ASIC 市场带 来新的商机，据 LC 预测，2021 年高带宽（12.8T 及以上）交换机 ASIC 的市场规模或 不到 3 亿美元。到 2027 年，预计 25.6T 和 51.2T 的交换机芯片中有约 15%的端口配备 CPO，对应市场规模将从 9 亿美元增至 16 亿美元（其中包含了 CPO 的价值量）。CPO 应用时点判断：据 Lightcounting 预测，CPO 方案或于 2024-2025 年开始商用， 或于 2026-2027 年开始规模上量，主要应用于超大型云服务商的数通短距场景。目前 CPO 有两大分支：1

9、）基于 VCSEL 技术，多模光纤，应用场景 30 米以内，针对超算及 AI 机群的短距离光互联（IBM 为代表）；2）基于硅光技术，单模光纤，应用场景 2 公里 以下，大型数据中心机架及机群之间光互联的应用（微软和 Facebook 为代表）。800G 传统可插拔 PAM4 或依旧是主力，1.6T 开始向 CPO 和相干方案演进：目前 800G 可插拔方案 8 通道100G 产品已有产品发货，而 4 通道200G 产品，尽管传输距离 受限，但具备技术可行性，因此 800G 时代可插拔方案或依旧是主力。我们预计 800G 速率下硅光方案渗透率会有提升，而 CPO 方案或更多的是技术探索。同时 800G-ZRlite （10 公里，相干）现已正式列入谷歌的路线图，相干有望下沉至数通 10km 场景。但从 1.6T 开始，传统可插拔 PAM4 方案所面临的瓶颈（功耗、信号劣化、集成度、成本等） 将更加明显，且通道数提升或止步于 8 通道，后续升级或全面转向 CPO 和相干方案。高速光引擎市场空间测算：基于我们的模型预测，到 2026 年全球 100G 及以上高速数 通模块市场规模预计超过 50 亿美金，我们预计 2024 年开始硅光渗透或加速，2026 年 开始 CPO 方案或开始规模放