多場(chǎng)景應用 光芯片市場(chǎng)規模持續增長(cháng)

　3 數據中心市場(chǎng)規模有望快速增長(cháng)

　　隨著(zhù)大數據時(shí)代的來(lái)臨，數據中心建設在全球范圍內興起。2017年全球數據中心數量達到840萬(wàn)座，其中美國占據全球近一半的數據中心，成為過(guò)去幾年數據中心市場(chǎng)增長(cháng)的主要驅動(dòng)力。2012—2017年，全球IDC市場(chǎng)規模的復合增長(cháng)率為15.94%;同期，中國IDC市場(chǎng)規模的復合增長(cháng)率高達35.02%，高于全球增速19.08個(gè)百分點(diǎn)。

　　2017年，中國IDC市場(chǎng)規模達946.1億元，2018年有望超過(guò)1200億元。我們認為，數據中心市場(chǎng)規模及其營(yíng)收占比持續提升，將接力電信市場(chǎng)，成為未來(lái)五年驅動(dòng)光器件行業(yè)規模擴張的重要動(dòng)力。

　　在光器件市場(chǎng)中，數據中心市場(chǎng)占整個(gè)光器件市場(chǎng)的近1/3。根據LightCounting預測，2019年數據中心光模塊銷(xiāo)量有望超過(guò)5000萬(wàn)個(gè)，市場(chǎng)規模有望從2014年的16億美元增加2021年的49億美元。從應用場(chǎng)景看，光芯片在數據中心主要可以分為兩類(lèi)：數據中心內部互聯(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 數據中心內部市場(chǎng)的發(fā)展有望提升VCSEL/DFB芯片的需求

　　數據中心內部連接距離相對短，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(zhù)數據中心承載的功能逐漸增加，數據中心內部傳統的三層網(wǎng)絡(luò )架構(接入層、中層的匯聚層)逐漸難以適應內部流量集中的趨勢，帶寬壓力持續增大，新型分布式數據中心葉脊式網(wǎng)絡(luò )架構興起。葉脊拓撲網(wǎng)絡(luò )是兩層結構，包括脊交換機和葉交換機，數據中心與外部的連接可以通過(guò)(邊緣)脊交換機或(邊緣)葉交換機實(shí)現。在該結構下，每臺脊交換機與每臺葉交換機之間都要進(jìn)行連接。與傳統網(wǎng)絡(luò )層相比，葉脊網(wǎng)絡(luò )擴大了接入層、匯聚層與主機之間的連接數。因此，在數據傳輸的效率得到提升的同時(shí)，對于光模塊的需求也大大增加。

　　2020年光芯片市場(chǎng)空間測算：核心假設：1、新架構為1：1收斂比的二層脊葉型數據中心;2、數據中心使用10G和100G兩種端口;3、單臺葉交換機下連兩個(gè)機柜共20臺服務(wù)器，單臺脊交換機下連10臺葉交換機。在此假設下，100萬(wàn)服務(wù)器的數據中心需要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Ovum，到2020年全球新增100個(gè)數據中心(100萬(wàn)臺服務(wù)器)，則市場(chǎng)空間高達120億美元。我們假設VCSEL芯片在光模塊中的成本占比約35%，則2020年VCSEL芯片在數據中心內部的市場(chǎng)規模約為42億美元。

　　3.2 數據中心互聯(lián)(DCI網(wǎng)絡(luò ))市場(chǎng)規模發(fā)展將帶來(lái)DFB/EML芯片需求

　　流量爆發(fā)引起網(wǎng)絡(luò )結構變化，驅動(dòng)數據中心互聯(lián)(DCI)市場(chǎng)呈高速發(fā)展趨勢。目前，由于不同地區數據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(zhù)數據中心流量的爆發(fā)，骨干網(wǎng)的帶寬成為限制數據互訪(fǎng)流量爆發(fā)的瓶頸。在此背景下，DCI網(wǎng)絡(luò )在不同地區的數據中心之間重新建立新的傳輸通道，將極大地提升數據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(mǎn)足兩點(diǎn)：(1)要求網(wǎng)絡(luò )架構采用DC間一跳直達的全互聯(lián)、扁平化網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足低時(shí)延要求。(2)要求網(wǎng)絡(luò )架構具備高密度100GE端口，及面向1T、2T的平臺平滑演進(jìn)能力。

　　DCI網(wǎng)絡(luò )主要采用WDM系統(包括CWDM和DWDM)，按距離可分為同一城市內互聯(lián)和城市間互聯(lián)。前者對應的傳輸距離一般在40公里以?xún)?，主要用到DFB芯片;后者對應的傳輸距離一般在為幾百公里，主要用到EML芯片。隨著(zhù)DCI網(wǎng)絡(luò )建設的逐步推進(jìn)，對于高速光芯片的需求有望快速增長(cháng)。根據Ovum測算，2014年全球DCI市場(chǎng)規模約25億美元，2019年有望達到42億美元。我們假設DCI網(wǎng)絡(luò )建設中，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)規模有望從2014年的12.5億美元增長(cháng)到2019年的21億美元。