$三安光电(SH600703)$ 周四在众多涨停光电兄弟中华灿光电是唯一明确的,但周五放巨量没有涨停。从盘后公司发布的公告看,由于近期要筹划增发,公告内容明显态度暧昧语气同前一天的回复反差较大,表明公司并不希望继续上涨。两天近40个点做一个波段也差不多,短期基本到顶了。
反观三安光电由于周四涨停没有放量,在周五盘中借媒体放出消息后,有主力立马拉升放量吃货,盘后公司官微第一时间确认实锤又立马召集券商开调研会摆数据讲道理(官方态度高下立判)。两天才15个点涨幅明显落后华灿,下周有望接力扛大旗啦!$三安光电(SH600703)$ $华灿光电(SZ300323)$ $华工科技(SZ000988)$
长江证券:
Q:先请您讲一下,为什么现在 Micro LED 会突然和光模块、CPO 联系起来?它未来在这里面到底是什么角色?
A:这个事情的核心,其实不是说“Micro LED 是 LED,所以它能做通信”,而是因为它尺寸变小之后,器件特性发生了变化。以前传统 LED 尺寸比较大,RC 响应慢,带宽上不去,所以根本不适合高速传输。现在随着尺寸缩小,再加上结构设计本身就是朝着高带宽去优化,Micro LED 才开始具备进入通信场景的可能。
另外一点,Micro LED 天然适合做阵列,也比较适合和驱动器结合,所以在短距离光互联这个方向上,它慢慢就有机会了。它未来比较适合扮演的角色,不是去替代长距离光模块,而是在非常短距离的互联里面,特别是机柜内部、芯片之间、板级附近这种场景,去替代部分铜缆连接。
Q:那如果从速率上看,现在 Micro LED 单通道大概能做到多少?如果要做 800G、1.6T,是怎么实现的?
A:现在还在快速迭代,但从我们自己和一些高校的研究情况来看,单通道做到 10Gbps 是有机会的,未来至少会往 10Gbps 以上推。所以你如果看 800G,它本质上就是靠通道数去堆,大概是 80 个 10G 通道的概念。1.6T、3.2T 也类似,都是阵列通道往上叠。
所以这条路线的逻辑不是单颗 Micro LED 速度做得特别极致,而是通过阵列化并行传输,把总带宽做上去。
Q:如果和 VCSEL 比,Micro LED 的定位怎么理解?是不是会直接替代原来很多短距离 VCSEL 的场景?
A:我觉得不会这么简单地看。Micro LED 还是有自己比较明确的距离边界。它最有机会的是 10米以内,甚至更典型的是 3 米以内,主要是 in-rack,也就是机柜内部这种场景。再往外走,10米到几十米、上百米甚至更长,还是 VCSEL、硅光、传统光模块这些更成熟。
因为它毕竟还是 LED,不是激光,距离拉长以后损耗会明显上来。所以它不是说要全面替代 VCSEL,而是更像在超短距离这里切一个新的应用层次出来。
Q:那它和铜缆比,核心优势是什么?因为大家第一反应会觉得铜缆本身也不怎么耗电。
A:这里不能只看“线本身耗不耗电”,要看整个系统。现在 AI 算力越做越大,机柜内部高带宽连接越来越密,铜缆带来的发热和散热压力会越来越重。比如一个高密度 GPU 机柜,整体热管理会很重,最后系统层面的功耗也会被带起来。
Micro LED 这边,以 800G 为例,如果方案成熟,有机会把功耗做到 3 到 5 瓦,而且跟硅光比,功耗还有 60% 到 70% 的下降空间。所以它的优势不只是链路本身,而是在高密度短距离场景下,能把整个系统的能耗和热压力往下压。
Q:所以它真正替代的,更像是机柜内部铜连接,而不是传统长距离光模块?
A:对,这个理解更准确。它更适合替代机柜内部的铜缆,特别是随着 AI 算力增长以后,铜缆越来越接近极限,这时候短距离光互联会变得更有意义。Micro LED 在这里的价值就在于,它比传统硅光更轻、更省电,也比纯铜方案更适合未来更高带宽的扩展。
Q:那成本这块怎么理解?如果做一个 800G 的 Micro LED 方案,大概是什么水平?
A:现在如果粗略看一个 800G 方案,从 Micro LED、驱动、PD、透镜、封装到整体模块相关的 BOM,大概在 100 到 150 美元这个范围。现阶段因为量还不大,所以这个数字还会变,以后如果产业量起来,成本还有往下走的空间。但至少从现在这个阶段看,相对激光、硅光这些方案,它是有成本优势的。
Q:这 100 到 150 美元里,Micro LED 本身大概占多少?
A:大概在 30% 到 35% 左右。按这个比例去算,800G 里面,Micro LED 这一块大概是 40美元上下。剩下的主要是驱动芯片、封装、透镜、光学、光纤这些东西。所以不能简单理解成这个方案主要贵在 LED 芯片本身,其实后面的阵列光学和系统封装也占了很大一部分。
Q:三安在这里面具体做哪一段?是只做芯片,还是连模块也一起做?
A:我们主要还是聚焦在前端发射这一段。具体来说,就是 Micro LED 的外延结构设计、芯片制造、阵列本身、再加上和 CMOS 驱动的结合,以及前端的准直设计。后面的完整模块长什么样,是做成 CPO、可插拔还是别的形态,这不是我们定义的,是下游客户和系统厂商去做的事。所以从角色上说,我们更像是在做高速发射端的核心光源模块,而不是最后那个完整系统。
Q:那你们说的 Micro LED 和 CMOS 的集成,是什么层面的集成?是封装上的,还是半导体层面的?
A:这是半导体层面的集成。Micro LED 自己必须要有驱动,这个驱动芯片不是我们自己做,但我们会和合作方一起开发,把我们的 Micro LED 阵列和他们的 CMOS driver 做结合。这个不是简单的结构件拼装,而是一个比较深的器件级、芯片级集成过程。
Q:光信号是在 Micro LED 里面直接形成的吗?还是说发出来以后还要额外经过什么调制器?
A:是在里面直接形成的。它本身就是通过驱动实现高速调制,不是出来之后再额外加一个光开关或者调制器。所以 Micro LED 在这个体系里,不只是发光,而是直接承担信号形成的作用。
Q:那发射端出来以后,后面是怎么走的?
A:发射端出来以后,先要做准直,因为 Micro LED 本身的出光角度比较大。我们会做非球面透镜的设计,把光束准直化,提高后面的耦合效率。这一块透镜是我们自己设计、开模,不是简单买现成件。
再后面怎么去跟光纤耦合,怎么进系统,那更多是和下游客户一起合作开发,是一个系统工程。我们自己主要做到前端的光源和准直这一段。
Q:接收端怎么理解?是不是也必须是阵列化的?
A:对,接收端也必须是阵列式的,而且也要达到对应的高速带宽。问题就在于,这一块现在其实是产业瓶颈之一。传统可见光领域的一些 PD,速度根本不够,很多时候 2 到 4Gbps 就已经是测试上限了。如果发射端往 7G、10G 甚至更高去推,接收端测不到,整条链路就没法真正验证。
Q:那这种接收端 PD 现在是谁在做?
A:现在来看,像台积电就在给国际客户提供相关 solution。这类 PD 本质上是硅基阵列 PD,而且还要和 CMOS 做整合,所以难度并不低。你可以理解成,发射端和接收端都得是阵列化的,而且两边还要匹配,这不是一个普通单颗 PD 的概念。
Q:也就是说,现在最核心的瓶颈之一,其实不只在发射端,接收端也是大问题?
A:对。发射端是一块,接收端也是一块。从产品核心角度讲,最重要的还是发射和接收这两端。发射端是高速 Micro LED 阵列,接收端是高速阵列 PD。中间那些透镜、耦合、光纤也重要,但更核心的还是两头。
Q:除了接收端,另一个大家最担心的是光学耦合。这个问题现在到底有多难?
A:耦合确实是当前很现实的难点。因为我们的 Micro LED 阵列本身位置是通过半导体工艺定义出来的,精度是可控的。但后面的 micro lens 阵列要和它对得非常准,这个要求就很高。
现在我们的发光区大概是 25 到 30 微米,pitch 大概 35 到 40 微米。在这种尺度下,理想的 lens 对位精度要做到正负 1 到 2 微米,但现阶段如果是靠组装,通常还只能做到 3 到 5 微米。所以现在可以先做样品、先验证耦合效率,但离非常理想的量产状态还有距离。
Q:那这个问题后面怎么解决?
A:比较明确的方向是往 wafer level 走。也就是说,不是后面再一颗颗组装透镜,而是直接在晶圆层面把 micro lens 做出来。这样透镜位置可以用光刻定义,精度和一致性会比后组装更好。我们现在也在和一些做有机材料、微透镜工艺的公司合作,看怎么把这一块往前推。
Q:那器件尺寸是不是越小越好?因为尺寸越小,速度就越快?
A:也不能这么说。尺寸变小,寄生电容变小,RC delay 下降,确实有利于把速率做高。但尺寸越小,如果你还要追求更高调制速率,通常就得把电流密度拉得更高。电流密度一高,可靠性和寿命就会面临挑战。所以不是简单地越小越好,而是要在速度、功耗和可靠性之间做平衡。
Q:那现在这个高速 Micro LED,和显示用的 Micro LED 有什么本质区别?是不是只是尺寸缩小?
A:不是简单尺寸缩小。真正关键的是外延结构和有源区设计。高速传输不是把传统显示或者照明用 LED 缩小就自然得到的,它需要专门针对高速调制去设计器件结构。所以现在外面讨论比较多的是 lens、耦合、PD,但其实器件本体本身也有技术门槛。
Q:那三安在器件本体这一块的优势主要体现在哪里?
A:主要还是在外延和量产控制。我们在外延结构设计上积累比较深,怎么把有源区做成适合高速传输的结构,这是我们核心在攻克的事情。就我们自己来看,这一部分反而是我们比较有把握的。量产控制、良率这些,对我们来说不是最担心的问题,关键是整个系统要一起成熟。
Q:市场上也有人问,这个接收端阵列和消费电子里的 CIS 有没有相通的地方?
A:有些底层阵列思路可以借鉴,所以有时会先拿 image sensor 或者 camera 相关的一些阵列器件做验证。但真正用到这里,速率通常还是不够。现在很多现成方案可能只能做到 2 到 4G 左右的测试,再往上就不行了。真正要用于这个场景,最后还是需要专门流片、专门做高速优化。
Q:这个通信用的 Micro LED 阵列,需要像显示那样用巨量转移吗?
A:不太适合。显示里的巨量转移,核心问题是转完之后位置偏差会比较大,但通信用阵列最怕的就是位置不准,因为后面透镜和耦合精度要求太高。所以现在更合适的路线,是 die-to-die 或者 wafer-to-wafer 这种键合方式,是更偏半导体工艺的思路,不是显示面板那套巨量转移逻辑。
Q:那你们现在具体是怎么键合的?
A:前期主要还是阵列对阵列的键合,后面会往阵列对 wafer 的方向走。因为如果未来要做更高精度的 wafer-level 透镜,那前面就必须保留 wafer 形态,不能全都切成 die 以后再慢慢组。所以从开发到成熟量产,路线是会逐步往 wafer level 走的。
Q:多芯阵列光纤这块现在成熟吗?有没有固定的供应商?
A:现在还没有特别成熟、特别标准化。很多时候是定制化的。因为你的阵列数量、尺寸、匹配方式都不一样,所以 fiber 也要跟着去定。我们现在是和中国移动这边有合作,他们会提供一些 fiber 资源配合我们做测试。至少目前看,光纤这块不是完全没有门槛,但大概率也不是最核心的瓶颈。
Q:如果现在让您总结一下,大规模商用之前最主要还差什么?
A:第一,发射端、接收端、阵列 fiber、驱动、封装这些环节还没有形成真正统一的标准。第二,接收端高速阵列 PD 还不够成熟。第三,光学耦合精度还需要继续提升。简单说,这不是单个器件已经成熟就能立刻放量的事情,它还是一个完整系统在共同成形的过程。
Q:400G 会不会比 800G 更容易先落地?
A:本质上差别没那么大。因为最难的不是单纯带宽数字,而是整条阵列系统要怎么标准化,怎么跟 PD、驱动、光纤、封装对上。所以不管 400G、800G 还是更高规格,核心问题都还是系统形态和产业链配合的问题。
Q:现在产业里面有哪些玩家在积极布局?
A:这段时间进来的人越来越多了。包括联发科、微软、一些台湾面板厂、台积电,还有一些美国初创公司。比较典型的像 Avicena,这家公司市场关注度挺高,后面也有大厂资源支持。整体感觉是,这条路线已经不是纯概念了,越来越多产业方都在看。
Q:联发科大概是在做哪一段?
A:我们理解它更偏电这一侧,比如 driver IC 这类芯片设计和整合。至于它后面是不是会再往更多系统级东西走,这个还要再看。但至少目前,它更像是在电芯片和驱动这边发力。
Q:很多人也在问面板厂。友达、群创、京东方这些面板厂到底有没有优势?
A:这个现在还不好下定论。面板厂当然会说自己有玻璃基板、TFT 驱动、巨量转移这些积累,但通信用 Micro LED 和显示用 Micro LED 不是一回事。显示那边,PPI 相对没那么高,比如手表这种高精度面板可能 300 到 350 PPI,电视更低。但通信用阵列要求的精度和密度会高很多,很多时候已经不是一个量级了。
而且驱动体系也不一样。现在这边更多还是偏硅基,玻璃基到底能不能很好做这个,要再研究。所以面板厂是不是天然有优势,至少现在还看不清楚。
Q:那如果从产品角度排序,哪些环节最关键?
A:还是发射和接收最关键。也就是 Micro LED 阵列本身,以及高速阵列 PD 本身。再往下是光学耦合和透镜,这部分有难度,但属于工程上可以一步步克服。CMOS 驱动目前看不是最大的瓶颈,光纤大概率也不会是最难的一段。
Q:有人提到未来这个方案甚至可能直接做到 CPU 或 ASIC 的载板上,这个方向您怎么看?
A:从材料角度讲,是有 potential 的。因为 Micro LED 这边是氮化镓体系,它的耐温性比很多激光方案要好得多。像砷化镓、磷化铟这些材料,对温漂都比较敏感;GaN 这边耐温能力理论上可以到 200 度左右。所以如果未来客户想把它放得更靠近芯片、甚至做到载板上,从材料本身看不是完全没可能。
但这件事不可能是我们单方面决定的,必须和那些真正做 CPU、做 ASIC、做载板系统的客户一起开发,因为那已经进入他们产品最核心的部分了。
Q:它的耐温性,比现在常见的 EML、DFB、VCSEL、CW 光源都更好吗?
A:对,这一点是明显更有优势的。至少从材料体系出发,GaN 在温度耐受上比很多传统激光器件材料都更强,这也是它未来能往更靠近芯片的位置走的重要前提之一。
Q:最后再确认一下,公司内部对量产节奏怎么规划?
A:我们自己的规划是,两年内推出相关系列产品,三到五年内和头部客户一起做上量准备。再往后能不能真正大规模起来,就看整个短距离光互联产业的发展速度,以及下游客户的导入情况。
Q:最后一句话,三安在这条产业链里的角色,您会怎么定义?
A:我们最核心的角色还是发射端。也就是 Micro LED 高速光源这一端。包括外延、芯片、阵列、和 CMOS 的结合,再到前段的准直设计,这些都是我们长期积累的地方。能不能把 Micro LED 真正用好,发射端是一个核心环节,而三安在这一段里会是比较关键的参与者。