Vì sao quang tử silicon có triển vọng mở rộng thị phần?

  • Nomura dự báo trong 3–5 năm tới, các mô-đun quang tốc độ cao 800G, 1.6T cùng các giải pháp quang học gần gói và đồng đóng gói sẽ tiếp tục hỗ trợ nhu cầu chip quang. Ngân hàng này cho rằng giải pháp kết hợp laser sóng liên tục với quang tử silicon, có chuỗi cung ứng phân tán hơn và chi phí cạnh tranh hơn, đang giành thị phần từ laser điều chế hấp thụ điện (EML).
  • Đối với kết nối mạng giữa các máy chủ trung tâm dữ liệu, Nomura dự báo đến năm 2027, tỷ lệ thâm nhập của mô-đun quang tử silicon dựa trên laser sóng liên tục trong các mô-đun cắm rời 800G và 1.6T có thể đạt 60%–70%, phần còn lại chủ yếu là các giải pháp EML.
  • Thay đổi thị phần không có nghĩa là nhu cầu indium phosphide (InP) biến mất: quang tử silicon vẫn cần laser InP làm nguồn sáng. Nomura dự báo lượng chip laser InP xuất xưởng, bao gồm EML, VCSEL và laser sóng liên tục, sẽ tăng từ 480 triệu chip năm 2026 lên 1,542 tỷ chip năm 2028.

Vì sao nguồn cung vẫn phân hóa khi nhu cầu tăng?

  • Việc nâng cấp từ 800G lên 1.6T thúc đẩy tốc độ mỗi kênh EML tăng từ 100G lên 200G và công suất laser sóng liên tục tăng từ 70 miliwatt lên 100 miliwatt; quang học gần gói và đồng đóng gói tiếp tục tạo thêm nhu cầu đối với laser trên 120 miliwatt.
  • Nomura dự báo khi các nhà sản xuất Trung Quốc tham gia thị trường toàn cầu, nguồn cung chip phân khúc trung và thấp như laser sóng liên tục 70/100 miliwatt và EML 100G sẽ dồi dào hơn trong 1–2 năm tới. Tuy nhiên, laser sóng liên tục trên 200 miliwatt, EML trên 200G và VCSEL tốc độ cao vẫn chủ yếu do các nhà sản xuất toàn cầu nắm giữ. Việc mở rộng công suất chậm, thời gian giao thiết bị dài và các vấn đề về tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn sẽ khiến thiếu hụt nguồn cung kéo dài trong giai đoạn 2026–2027.
  • Đế InP ở thượng nguồn cũng là một nút thắt: nguồn cung cao cấp tập trung ở Sumitomo Electric, JX Advanced Metals và AXT; Nomura cho rằng các biện pháp kiểm soát xuất khẩu của Trung Quốc đối với đế InP và nguyên liệu cũng có thể ảnh hưởng đến nguồn cung hữu hiệu toàn cầu.

VCSEL và MicroLED thách thức các hướng đi hiện tại như thế nào?

  • Quang tử silicon hiện chủ yếu sử dụng kiến trúc “nhanh và hẹp” với một số ít kênh tốc độ cao; VCSEL và MicroLED sử dụng kiến trúc “chậm và rộng”, truyền song song qua nhiều kênh tốc độ trung bình và thấp hơn. Nomura định vị quang tử silicon cho khoảng cách dài hơn, VCSEL phù hợp với khoảng 10–100 mét, còn MicroLED tập trung vào khoảng cách cực ngắn trong vòng 10 mét.
  • Giải pháp MOSAIC của Microsoft cho thấy sự đánh đổi giữa số lượng kênh và tốc độ: một liên kết 800Gbps truyền thống thường dùng 8 kênh, mỗi kênh 100Gbps, trong khi MOSAIC truyền song song qua 400 kênh quang, mỗi kênh 2Gbps.
  • Các hướng đi mới vẫn có rào cản kỹ thuật: MicroLED cần giải quyết tỷ lệ thành công và tính đồng nhất khi chuyển hàng loạt các thiết bị phát sáng siêu nhỏ; VCSEL cần xử lý các vấn đề như ghép nối mảng, căn chỉnh và đóng gói mật độ cao.

Các nhà cung cấp bộ điều biến và mô-đun đối mặt với những đánh đổi nào?

  • Bộ điều biến có nhiệm vụ mã hóa tín hiệu điện lên sóng ánh sáng. Sản phẩm đồng đóng gói của Broadcom sử dụng giải pháp MZM trưởng thành hơn, chiếm diện tích chip lớn hơn nhưng ít nhạy với nhiệt độ; bộ điều biến vi vòng (MRM) mà Nvidia sử dụng nhỏ hơn và có điện áp điều khiển thấp hơn, nhưng cần mạch điều khiển nhiệt để hạn chế độ trôi bước sóng do nhiệt độ.
  • Nomura cho rằng lợi thế của các nhà sản xuất Trung Quốc trong lĩnh vực mô-đun quang cắm rời giúp các công ty chip quang trong nước giành thị phần; nhiều giải pháp quang học sẽ cùng tồn tại trong 2–3 năm tới, và các nhà cung cấp dịch vụ đám mây cùng khách hàng AI cũng sẽ cần sản phẩm tùy chỉnh. Đồng thời, khách hàng toàn cầu đang tìm cách đa dạng hóa nguồn cung, và các nhà sản xuất chip quang Trung Quốc vẫn đối mặt với rủi ro pháp lý khi mở rộng ra thị trường nước ngoài.