O país está aumentando seu investimento na pesquisa e desenvolvimento de chips para melhorar a taxa de domesticação de dispositivos ópticos.

Como núcleo da tecnologia fotônica, os dispositivos fotônicos viram sua escala de mercado se expandir continuamente com o rápido desenvolvimento da indústria. Os próximos cinco anos representam um período crítico para alcançar os objetivos da China 2025 e uma oportunidade estratégica para o desenvolvimento acelerado da indústria de dispositivos fotônicos. Para esse fim, o Departamento de Informações Eletrônicas do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação (MIIT), guiado pela Associação da Indústria de Componentes Eletrônicos da China, colaborou com as principais empresas domésticas, instituições de pesquisa, universidades e especialistas do setor para compilar em conjunto a China Photonic Roteiro de Desenvolvimento de Tecnologia da Indústria de dispositivos (2018-2022). Este roteiro tem como objetivo analisar o estado atual da indústria, identificar os principais desafios e prioridades e estabelecer metas de desenvolvimento para os próximos cinco anos.

Status da indústria

De acordo com dados da empresa de consultoria Ovum, o mercado global de dispositivos de comunicação óptica mostrou um crescimento constante de 2015 a 2021, com a receita que deverá atingir US $ 16,6 bilhões em 2020. Entre isso, a demanda dos mercados de telecomunicações e comunicação de dados permaneceu estável, enquanto o O mercado de rede de acesso se estabilizou. Comparado aos mercados de cabos de equipamento e fibra óptica, o setor de dispositivos de comunicação óptica permanece altamente competitivo, com baixa concentração de mercado, numerosos fabricantes e quotas de mercado fragmentadas.

Do ponto de vista da tecnologia do produto, os principais fabricantes globais de dispositivos fotônicos implantaram ativamente chips ópticos ativos, dispositivos e produtos de módulos ópticos, atingindo velocidades de 100 GB/se acima. As empresas chinesas domésticas têm uma participação de mercado relativamente alta em dispositivos passivos e módulos de transceptoras ópticas de baixa velocidade no mercado de médio-final, mas ainda há espaço significativo para melhorias nos dispositivos ativos e módulos ópticos de ponta. A expansão do mercado de data center se tornou um foco comum para muitos fabricantes de dispositivos fotônicos.

Em termos de lucratividade, a indústria de dispositivos de comunicação óptica tem a menor margem de lucro em toda a cadeia da indústria. Isso é especialmente verdadeiro para as empresas domésticas, concentradas em produtos de médio a parte inferior, resultando em níveis de lucro menos otimistas. Isso dificulta a maioria das empresas domésticas investir mais em P&D para produtos de ponta, dificultando o desenvolvimento sustentável da indústria.

Do ponto de vista da participação de mercado, as empresas chinesas são relativamente fracas no mercado global de dispositivos de comunicação óptica, com apenas uma empresa chinesa classificando entre os dez melhores do mundo. Os produtos de dispositivo de ponta são quase totalmente dominados pelos fabricantes americanos e japoneses, com a oferta ficando aquém da demanda, enquanto as empresas domésticas permanecem em grande parte na fase em branco ou em P&D nesse campo.

Em termos de recursos de chip principal, as empresas domésticas apenas dominaram os processos de fabricação para lasers, detectores e chips moduladores a velocidades de 10 GB/se abaixo, bem como chips PLC/AWG e seus recursos de design de IC e embalagem/embalagem. No geral, ainda existe uma lacuna significativa em comparação com os líderes internacionais, com a tecnologia de chip de ponta ficando atrás dos EUA e do Japão por 1-2 gerações. Além disso, o processamento doméstico de chips fotônicos depende muito dos EUA, Cingapura, Canadá, Alemanha, Holanda e Taiwan, levando a perdas significativas das principais tecnologias. Devido à falta de uma plataforma completa e estável de processamento de chips fotônicos e dispositivos, bem como uma força de trabalho qualificada, a China ainda não estabeleceu um sistema de P&D padronizado abrangente para dispositivos de comunicação óptica, resultando em ciclos de desenvolvimento longos e baixa eficiência.

Estratégias e objetivos de desenvolvimento

1. Estratégias de desenvolvimento

(1) Melhorar o ambiente de negócios e promover um ecossistema saudável da indústria: otimize o ambiente do setor por meio de suporte de políticas e orientação do mercado para promover o desenvolvimento de empresas saudáveis.

(2) Atenda a chips/dispositivos de ponta para garantir a segurança da cadeia de suprimentos: concentre-se em romper gargalos técnicos em chips e dispositivos de ponta para proteger a cadeia da indústria.

(3) Fortalecer os mercados internacionais e promover a globalização da indústria: alavancar a iniciativa "Belt and Road" para explorar ativamente mercados emergentes na Ásia e na África, impulsionando a produção internacional e a P&D.

2. Objetivos de ajuste estrutural

(1) Faça a transição de produtos de ponta de ponta: otimização orientada para o mercado da estrutura do produto, com foco no fortalecimento de P&D e avanços no mercado em módulos de transceptor óptico de 100 GB/s, produtos de roteiro, conectores de fibra de ponta, 10 GB/ Lasers S e 25 GB/S e suporte de IC de suporte. Aumento do investimento em módulos de transceptor óptico de 400 GB/s de próxima geração e integração de fotônicas de silício para acompanhar o ritmo dos líderes internacionais.

(2) Mudança da montagem para a tecnologia de chip central: aborda as fraquezas a montante e solidifica a fundação da indústria, desenvolvendo R&D e recursos de fabricação para chips fotônicos, incluindo chips a laser, chips fotodetectores, chips IC e chips integrados fotônicos. Certifique-se de que até 2022, a taxa de localização de chips fotônicos de médio a ponta exceda 60%, e os chips fotônicos de ponta ultrapassam 20%.

(3) Cultivar as principais empresas e as PMEs emergentes: promover as principais empresas para impulsionar o desenvolvimento da tecnologia e a definição de padrões, enquanto apoia o crescimento de pequenas e médias empresas para fortalecer o ecossistema da indústria.

(4) Promover a interconectividade em toda a cadeia da indústria: padronizar o ambiente da indústria e construir um ecossistema industrial, incentivando os fabricantes de equipamentos domésticos a priorizar dispositivos fotônicos domésticos. Promover inovação colaborativa em toda a cadeia da indústria, estabelecer plataformas de teste e cultivar em conjunto os ecossistemas de aplicações para melhorar a competitividade internacional.

3. Objetivos de inovação tecnológica

(1) Construir plataformas de colaboração e inovação da indústria: acelerar a construção do Centro Nacional de Inovação em Manufatura para Fotônicos de Informação, integrar recursos de inovação doméstica e internacional e impulsionar a transformação e atualização industrial.

(2) Fortalecer o desenvolvimento de P&D e talentos para lasers ativos principais, chips fotônicos de silício e materiais a montante a montante: abordar lacunas tecnológicas estabelecendo plataformas compartilhadas de P&D, aumentando as reservas de talentos e atraindo talentos no exterior.

(3) Avanços em processos de embalagem e teste integrados de alta densidade e alta velocidade: liderados pelas principais empresas, promovem a industrialização de módulos ópticos de transceptoras coerentes de 100 GB/se 200 GB/s, produtos ópticos de 200 GB/s e 400GB/s Módulos de transceptor para data centers e módulos de transceptor óptico de 25 GB/s para comunicações móveis 5G, apoiando grandes projetos nacionais.

(4) Melhorar os padrões técnicos e os sistemas de propriedade intelectual: estabelecer um sistema padrão abrangente para sistemas e dispositivos de comunicação óptica, incentivar as empresas a participar de padrões internacionais e domésticos, fortalecer as aplicações de patentes, aprimorar a qualidade da patente e construir um pool de patentes domésticas para reforça a competitividade internacional.

Através dessas medidas, a indústria de dispositivos fotônicos da China deve alcançar os avanços tecnológicos e a atualização industrial nos próximos cinco anos, estreitando gradualmente a lacuna com líderes internacionais e promovendo o desenvolvimento saudável e sustentável do setor.