听剑桥科技董事长黄钢谈光模块企业的发展方向
发布时间：2019-07-08 12:13:39 热度：8354
7/8/2019, 上海剑桥科技股份有限公司（603083.SH）是光通信市场上令人瞩目的后起之秀。他们拥有经验非常丰富的国际化管理团队、全球一流的智能制造体系、业界首屈一指的高速光模块产品线，以及全球化的研发和市场布局。在今年3月举行的OFC上，剑桥科技宣布并购Lumentum公司部分原Oclaro光模块业务的消息引起全球业界关注。剑桥科技的未来到底走向哪里？他们有机会成为行业下一代的领导者和又一个独角兽乃至巨无霸企业吗？这次南京创新周硅基光电子论坛期间，光纤在线编辑有机会向剑桥科技董事长黄钢博士现场问道。
编辑在南京创新周硅光论坛上采访黄博士(左)
黄博士是行业前辈，年轻时在陕北下乡插队，后来赴美国麻省理工学院留学和深造，毕业后进入大名鼎鼎的隶属美国AT&T以及之后的朗讯公司的贝尔实验室工作，曾经担任原朗讯公司光网络事业部全球副总裁，分管光网络事业部的在北美的一部分产品的研发及全球市场工作以及担任中国研发中心总裁。2000年离开朗讯公司创业，先后涉足过城域光网络MSTP系统、光纤到户GPON终端设备、无线接入设备以及现在的高速光器件和模块。黄博士做事喜欢亲力亲为，对相关行业的技术、市场、人脉和管理方法都异常熟悉，并且带领公司于2017年在国内A股上市。他的人生经历在行业里可谓独树一帜。正因为如此，能够请黄博士指点迷津成为一个难得的机会。
做光器件是现在不错的选择
编辑询问黄博士，如果今天重新给你创业的机会，你会选择光器件还是光设备？黄博士的回答很干脆，当然是选光器件。当年剑桥科技选择做GPON ONU设备，是因为当时GPON的市场刚刚起步，与EPON不同的是，GPON的协议和系统相对封闭，当时没有公司做可以互联互通的ONU。剑桥科技选择了与业界大公司密切合作，用相当于今天“白盒产品”的概念，以ODM和JDM的商业模式切入可以互联互通的ONU软件及硬件这样一个独特的市场使得公司快速起步。而今天，光器件行业走到了一个新的拐点，面临新的机遇和挑战，有的公司倒下，被并购或者主动退出了，也有更多的公司加入，沉舟侧畔千帆过，对创业的公司和准备转型的公司而言或许是崭露头角的好机遇。
今天的光器件特别是光模块行业，对于整个信息网络，包括电信传送网络和5G承载网络，数据中心网络等等的重要性越来越明显。而且随着开源和白盒化技术的发展，光器件企业今后在产业链中的地位也会进一步得到提升。虽然如此，黄博士还是更多从市场的角度看待，对于他和剑桥科技来说，光器件是他们现在最好的选择。
在光模块市场如何突围
但是如今的光模块市场，似乎已经挤入大大小小太多的竞争者，剑桥科技靠什么突出重围？对此，黄博士显然成竹在胸。他向编辑描述的剑桥科技的发展路线是借助其强大的研发实力和（原有的和并购的）技术积累，加上剑桥科技多年积累的大规模智能化生产的技术和能力，在5G承载、数据中心和传统电信三大市场同时发力。公司并购的Lumentum/Oclaro高速光模块业务在传统电信上实力很强，但是在数通业务上确实还需要补课。剑桥科技正是利用自身的研发和技术积累，加上智能生产，以及积累的客户资源，把收购的业务利益最大化，公司明年的光器件和模块业务收入要力争占到公司整体业务收入的很大一部分。
黄博士告诉编辑，出于曾经在朗讯科技光网络事业部担任高管的历史原因，其个人一直关注着光器件和高速光模块领域。在5年前曾经看到新的机遇到来，认真考虑过带领公司向这个方向转型升级。但是在上市之前，出于对公司业务和商业模式需要稳定的考虑，没有去大规模投入。上市之后公司接连收购了MACOM和Oclaro的部分光器件和光模块业务，力求经过加快整合和提升，在光器件和光模块领域赶上业界领先的友商。黄博士指出，数据中心的市场现在是光模块领域增长最快的市场，不仅是国内外多个大型云服务公司有需求，电信运营商的网络也在加速云化，同样有很大的需求。
相较而言，黄博士对PON的市场略有保留态度。近年来PON的需求在走下坡路，而且现在一代的GPON和EPON技术已经非常成熟，市场上主要是在打价格战，缺乏颠覆性的创新。剑桥科技一直注重研发和创新，包括一些可能需要五年以后才能见到收益的较长期的创新项目，每年在研发方面投入巨大，不太适合跻身过度的价格战。至于目前业界瞩目的5G承载网建设其实也难以带动PON需求的大幅增长，现有的多种灰光和彩光模块方案可以很好地完成5G的承载任务，用PON去承载的利弊和风险还不确定。当然PON市场也有亮点，未来10G PON的需求会更多涌现。譬如北美市场由于广电业者的竞争让电信业者更加积极地引入10G PON取代现有GPON。另外，在5G承载网和数通光模块海量市场的推动下，可以预见25G激光器的成本必定会快速大幅度下降，给未来25G和50G PON带来生机。
谈到5G承载网使用的光模块产品，剑桥科技已经推出了25G、25G（10G超频）的各类灰光、彩光以及50G（PAM4）中传回传用的光模块，准备在这个市场上一展身手。
剑桥科技的技术路线选择
市场定位之外还要解决技术定位。当前的光模块市场还处于大发展的初期，各类新技术层出不穷。黄博士告诉编辑，现在除了相干和可调模块不在公司目前并购和发展范围内，其它类型高速光模块产品公司都在加大研发投入。黄博士认为目前相干模块的成本还是太高，很难适应40公里或以下的海量市场，所以总量提不上来。虽然这些年相干技术的下沉一直是行业热点，但黄博士认为短期内在400Gb/s及以下速率的下沉的挑战相当大。相对来说，PAM4特别是基于DSP的PAM4技术十分重要。基于Open Eye MSA的PAM4模拟技术目前开始在基于50G PAM4且较短距离的应用场景推进，有低成本、低功耗、低时延的优势，但还未成为可以挑战DSP PAM4的主流。当然功耗确实是大规模使用DSP PAM4技术的瓶颈之一，随着基于7nm技术的DSP芯片进入规模应用阶段，情况将会得到改善，尤其是对于基于100G PAM4的应用场景。
编辑问到光模块厂商未来是否会受到DSP芯片供应商掣肘的问题，黄博士的回应是有可能的，特别是如果DSP芯片的售价占到整个BOM成本相当大的一部分，并且是由一两家芯片厂家在行业内发展得一骑绝尘的情况下，会发生被DSP芯片供应商掣肘的问题，这样会延缓DSP技术在高速光模块行业的发展，甚至被催生的更新的技术取代，既损害模块厂家，也损害芯片厂家的长期利益。黄博士给编辑讲了一个故事，历史是惊人的相似。当年做GPON的时候，一开始ONU的核心芯片几乎都是从一家以色列新创芯片公司取得的，基本垄断定价话语权，GPON成本相对EPON居高不下。其实这个GPON核心芯片比起现在的DSP芯片容易实现很多，剑桥科技当时自行开发了该类芯片的RTL软件，在FPGA上测试使用时表现出更好的功能，但公司没有能力去投规模CMOS芯片，就尝试通过提供芯片RTL软件与其它芯片厂家合作，降本效果也不明显。于是剑桥科技转而与业界另外两家新创公司（一家光芯片，一家光驱动芯片）合作，大力投入BOB（BOSA-on-board）的研发，在业界率先推出BOB，打开了大幅度降低成本的空间，夺回ONU厂家的部分定价话语权。（BOB堪称一个在技术和商业模式上双双具有颠覆性的创新，今天绝大部分GPON厂家都使用BOB）。其实，后来随着GPON成本快速下降，市场转向高速发展，这家新创芯片公司也被高价并购，圆满完成历史使命。因此黄博士认为，在从NRZ进入PAM4后的一个DSP为王的时代，光模块厂商仍然会通过技术和商业模式的颠覆性的创新来找到新的机会，走出一条适合自己生存和共赢发展的道路。
黄博士认为，下一代800G的技术值得关注，虽然其市场的成熟还有相当长一段时间。800G模块的最重要的地方不是简单的400G模块的2x带宽升级，而是第一次引入100G PAM4的电接口，直接与下一代25.6T或更高容量的大型交换芯片的直接高效率对接（而不是使用例如“反向变速器”Reverse Gearbox等等缓冲手段）。100G PAM4的电接口对光模块的电路设计，对连接器和封装等等都带来很大挑战，有可能最终提速硅光和Co-packaging等等“一直在路上”的技术的实施。
回到当前的100G、200G和400G速率之争，黄博士认为，不同的云服务公司基于不同的业务需求，数据中心架构和历史沿革，会作出不同的选择。比如亚马逊对高效率的400G更看重，而Facebook采用的架构更加从成本和技术成熟的考虑出发，通过反向Gearbox主要使用100G（和部分200G）的方案。当前由于下一代25.6T大容量交换芯片还未规模商用，基于100G PAM4的400G模块的规模应用稍微推迟，但是可以看到400G的未来已来，不可避免。至于问到业内焦点现在更集中在400G DR4模块而不是FR4和LR4模块，主要是由于是现在数据中心应用比传统电信应用更受到关注，而当前数据中心的特点是较短距离互联使用的DR4（500m，平行光纤）比起FR4和LR4（2公里和10公里，波分复用）的规模大很多，但是今后的演进使得数据中心也会使用可观规模的FR4。
问到关于此次南京会议的主题硅光技术，黄博士认为硅光是一个非常具有前景的并将具有广泛应用的新技术，远远超出本次采访聚焦的高速光模块的范畴。硅光是一个大题目，对于不同的细分应用领域具有不同的含义。对于高速光模块公司，包括剑桥科技在积极研发的基于硅光Engine的高速光模块项目，都是希望硅光芯片公司能够提供性能优秀的Engine来取代或者部分取代分离器件，提高集成度，解决高速光模块的物料成本高、生产过程复杂等瓶颈。但是现在硅光本身带来的插损太高（需要使用较大功率CW光源），成本比较高（规模还不够），缺少真正专业专注的流片代工厂及标准的工艺流程等问题急迫需要解决，并且硅光Engine也没有有效地解决光源耦合、波导光耦合、合波分波器件集成等等在使用分离器件时面临的“光进”和“光出”的挑战。虽然硅光技术在高速光模块领域最近开始取得了不菲的进展，但是大部分高速光模块（90%以上）仍然是基于EML/DML和分离器件。业界普遍认为，在400G DR4的光模块上，硅光技术有望达成规模性的突破。
创新离不开扎实的工作
从美国到中国，黄博士长期处在领导科研创新的第一线。对于今年南京创新周最热的创新话题，黄博士表示，很多技术的创新特别是所谓原创新需要一个扎扎实实的基础，长期不弃不离的投入和苦行僧般的自律。黄博士特别提到，本次会议所在的南京市，和国内其它多个著名的充满创新活力的城市一样，在创新方面还是做得非常不错，很有希望的。黄博士还告诉编辑，日本的科研工作非常细致且近乎达到了吹毛求疵的地步。剑桥科技和日本企业有着长期密切的合作，对此有着最直接的感受。日本人的这种细致让他们的高速激光器芯片和高速光组件等方面走到了世界前列。他寄语那些致力于创新的企业，重大创新，特别是原始创新不是几个月就能实现的，往往需要几年乃至几十年的耕耘，国内现在还需要加大长期的基础投入和培养长期不屈不挠、精益求精的工匠精神。
黄博士在光通讯行业已经从业35年，见证了光通讯行业特别是中国光通讯网络的飞速发展，亲身经历了行业领先的技术、龙头企业、商业模式和供应链的几度变革。他告诉编辑，他完全没有退休的打算，他的目标还很远大。他和他的剑桥科技，以规模研发和创新思维推动技术发展和公司成长，未来的路还有很远。
编辑在南京创新周硅光论坛上采访黄博士(左)
黄博士是行业前辈，年轻时在陕北下乡插队，后来赴美国麻省理工学院留学和深造，毕业后进入大名鼎鼎的隶属美国AT&T以及之后的朗讯公司的贝尔实验室工作，曾经担任原朗讯公司光网络事业部全球副总裁，分管光网络事业部的在北美的一部分产品的研发及全球市场工作以及担任中国研发中心总裁。2000年离开朗讯公司创业，先后涉足过城域光网络MSTP系统、光纤到户GPON终端设备、无线接入设备以及现在的高速光器件和模块。黄博士做事喜欢亲力亲为，对相关行业的技术、市场、人脉和管理方法都异常熟悉，并且带领公司于2017年在国内A股上市。他的人生经历在行业里可谓独树一帜。正因为如此，能够请黄博士指点迷津成为一个难得的机会。
做光器件是现在不错的选择
编辑询问黄博士，如果今天重新给你创业的机会，你会选择光器件还是光设备？黄博士的回答很干脆，当然是选光器件。当年剑桥科技选择做GPON ONU设备，是因为当时GPON的市场刚刚起步，与EPON不同的是，GPON的协议和系统相对封闭，当时没有公司做可以互联互通的ONU。剑桥科技选择了与业界大公司密切合作，用相当于今天“白盒产品”的概念，以ODM和JDM的商业模式切入可以互联互通的ONU软件及硬件这样一个独特的市场使得公司快速起步。而今天，光器件行业走到了一个新的拐点，面临新的机遇和挑战，有的公司倒下，被并购或者主动退出了，也有更多的公司加入，沉舟侧畔千帆过，对创业的公司和准备转型的公司而言或许是崭露头角的好机遇。
今天的光器件特别是光模块行业，对于整个信息网络，包括电信传送网络和5G承载网络，数据中心网络等等的重要性越来越明显。而且随着开源和白盒化技术的发展，光器件企业今后在产业链中的地位也会进一步得到提升。虽然如此，黄博士还是更多从市场的角度看待，对于他和剑桥科技来说，光器件是他们现在最好的选择。
在光模块市场如何突围
但是如今的光模块市场，似乎已经挤入大大小小太多的竞争者，剑桥科技靠什么突出重围？对此，黄博士显然成竹在胸。他向编辑描述的剑桥科技的发展路线是借助其强大的研发实力和（原有的和并购的）技术积累，加上剑桥科技多年积累的大规模智能化生产的技术和能力，在5G承载、数据中心和传统电信三大市场同时发力。公司并购的Lumentum/Oclaro高速光模块业务在传统电信上实力很强，但是在数通业务上确实还需要补课。剑桥科技正是利用自身的研发和技术积累，加上智能生产，以及积累的客户资源，把收购的业务利益最大化，公司明年的光器件和模块业务收入要力争占到公司整体业务收入的很大一部分。
黄博士告诉编辑，出于曾经在朗讯科技光网络事业部担任高管的历史原因，其个人一直关注着光器件和高速光模块领域。在5年前曾经看到新的机遇到来，认真考虑过带领公司向这个方向转型升级。但是在上市之前，出于对公司业务和商业模式需要稳定的考虑，没有去大规模投入。上市之后公司接连收购了MACOM和Oclaro的部分光器件和光模块业务，力求经过加快整合和提升，在光器件和光模块领域赶上业界领先的友商。黄博士指出，数据中心的市场现在是光模块领域增长最快的市场，不仅是国内外多个大型云服务公司有需求，电信运营商的网络也在加速云化，同样有很大的需求。
相较而言，黄博士对PON的市场略有保留态度。近年来PON的需求在走下坡路，而且现在一代的GPON和EPON技术已经非常成熟，市场上主要是在打价格战，缺乏颠覆性的创新。剑桥科技一直注重研发和创新，包括一些可能需要五年以后才能见到收益的较长期的创新项目，每年在研发方面投入巨大，不太适合跻身过度的价格战。至于目前业界瞩目的5G承载网建设其实也难以带动PON需求的大幅增长，现有的多种灰光和彩光模块方案可以很好地完成5G的承载任务，用PON去承载的利弊和风险还不确定。当然PON市场也有亮点，未来10G PON的需求会更多涌现。譬如北美市场由于广电业者的竞争让电信业者更加积极地引入10G PON取代现有GPON。另外，在5G承载网和数通光模块海量市场的推动下，可以预见25G激光器的成本必定会快速大幅度下降，给未来25G和50G PON带来生机。
谈到5G承载网使用的光模块产品，剑桥科技已经推出了25G、25G（10G超频）的各类灰光、彩光以及50G（PAM4）中传回传用的光模块，准备在这个市场上一展身手。
剑桥科技的技术路线选择
市场定位之外还要解决技术定位。当前的光模块市场还处于大发展的初期，各类新技术层出不穷。黄博士告诉编辑，现在除了相干和可调模块不在公司目前并购和发展范围内，其它类型高速光模块产品公司都在加大研发投入。黄博士认为目前相干模块的成本还是太高，很难适应40公里或以下的海量市场，所以总量提不上来。虽然这些年相干技术的下沉一直是行业热点，但黄博士认为短期内在400Gb/s及以下速率的下沉的挑战相当大。相对来说，PAM4特别是基于DSP的PAM4技术十分重要。基于Open Eye MSA的PAM4模拟技术目前开始在基于50G PAM4且较短距离的应用场景推进，有低成本、低功耗、低时延的优势，但还未成为可以挑战DSP PAM4的主流。当然功耗确实是大规模使用DSP PAM4技术的瓶颈之一，随着基于7nm技术的DSP芯片进入规模应用阶段，情况将会得到改善，尤其是对于基于100G PAM4的应用场景。
编辑问到光模块厂商未来是否会受到DSP芯片供应商掣肘的问题，黄博士的回应是有可能的，特别是如果DSP芯片的售价占到整个BOM成本相当大的一部分，并且是由一两家芯片厂家在行业内发展得一骑绝尘的情况下，会发生被DSP芯片供应商掣肘的问题，这样会延缓DSP技术在高速光模块行业的发展，甚至被催生的更新的技术取代，既损害模块厂家，也损害芯片厂家的长期利益。黄博士给编辑讲了一个故事，历史是惊人的相似。当年做GPON的时候，一开始ONU的核心芯片几乎都是从一家以色列新创芯片公司取得的，基本垄断定价话语权，GPON成本相对EPON居高不下。其实这个GPON核心芯片比起现在的DSP芯片容易实现很多，剑桥科技当时自行开发了该类芯片的RTL软件，在FPGA上测试使用时表现出更好的功能，但公司没有能力去投规模CMOS芯片，就尝试通过提供芯片RTL软件与其它芯片厂家合作，降本效果也不明显。于是剑桥科技转而与业界另外两家新创公司（一家光芯片，一家光驱动芯片）合作，大力投入BOB（BOSA-on-board）的研发，在业界率先推出BOB，打开了大幅度降低成本的空间，夺回ONU厂家的部分定价话语权。（BOB堪称一个在技术和商业模式上双双具有颠覆性的创新，今天绝大部分GPON厂家都使用BOB）。其实，后来随着GPON成本快速下降，市场转向高速发展，这家新创芯片公司也被高价并购，圆满完成历史使命。因此黄博士认为，在从NRZ进入PAM4后的一个DSP为王的时代，光模块厂商仍然会通过技术和商业模式的颠覆性的创新来找到新的机会，走出一条适合自己生存和共赢发展的道路。
黄博士认为，下一代800G的技术值得关注，虽然其市场的成熟还有相当长一段时间。800G模块的最重要的地方不是简单的400G模块的2x带宽升级，而是第一次引入100G PAM4的电接口，直接与下一代25.6T或更高容量的大型交换芯片的直接高效率对接（而不是使用例如“反向变速器”Reverse Gearbox等等缓冲手段）。100G PAM4的电接口对光模块的电路设计，对连接器和封装等等都带来很大挑战，有可能最终提速硅光和Co-packaging等等“一直在路上”的技术的实施。
回到当前的100G、200G和400G速率之争，黄博士认为，不同的云服务公司基于不同的业务需求，数据中心架构和历史沿革，会作出不同的选择。比如亚马逊对高效率的400G更看重，而Facebook采用的架构更加从成本和技术成熟的考虑出发，通过反向Gearbox主要使用100G（和部分200G）的方案。当前由于下一代25.6T大容量交换芯片还未规模商用，基于100G PAM4的400G模块的规模应用稍微推迟，但是可以看到400G的未来已来，不可避免。至于问到业内焦点现在更集中在400G DR4模块而不是FR4和LR4模块，主要是由于是现在数据中心应用比传统电信应用更受到关注，而当前数据中心的特点是较短距离互联使用的DR4（500m，平行光纤）比起FR4和LR4（2公里和10公里，波分复用）的规模大很多，但是今后的演进使得数据中心也会使用可观规模的FR4。
问到关于此次南京会议的主题硅光技术，黄博士认为硅光是一个非常具有前景的并将具有广泛应用的新技术，远远超出本次采访聚焦的高速光模块的范畴。硅光是一个大题目，对于不同的细分应用领域具有不同的含义。对于高速光模块公司，包括剑桥科技在积极研发的基于硅光Engine的高速光模块项目，都是希望硅光芯片公司能够提供性能优秀的Engine来取代或者部分取代分离器件，提高集成度，解决高速光模块的物料成本高、生产过程复杂等瓶颈。但是现在硅光本身带来的插损太高（需要使用较大功率CW光源），成本比较高（规模还不够），缺少真正专业专注的流片代工厂及标准的工艺流程等问题急迫需要解决，并且硅光Engine也没有有效地解决光源耦合、波导光耦合、合波分波器件集成等等在使用分离器件时面临的“光进”和“光出”的挑战。虽然硅光技术在高速光模块领域最近开始取得了不菲的进展，但是大部分高速光模块（90%以上）仍然是基于EML/DML和分离器件。业界普遍认为，在400G DR4的光模块上，硅光技术有望达成规模性的突破。
创新离不开扎实的工作
从美国到中国，黄博士长期处在领导科研创新的第一线。对于今年南京创新周最热的创新话题，黄博士表示，很多技术的创新特别是所谓原创新需要一个扎扎实实的基础，长期不弃不离的投入和苦行僧般的自律。黄博士特别提到，本次会议所在的南京市，和国内其它多个著名的充满创新活力的城市一样，在创新方面还是做得非常不错，很有希望的。黄博士还告诉编辑，日本的科研工作非常细致且近乎达到了吹毛求疵的地步。剑桥科技和日本企业有着长期密切的合作，对此有着最直接的感受。日本人的这种细致让他们的高速激光器芯片和高速光组件等方面走到了世界前列。他寄语那些致力于创新的企业，重大创新，特别是原始创新不是几个月就能实现的，往往需要几年乃至几十年的耕耘，国内现在还需要加大长期的基础投入和培养长期不屈不挠、精益求精的工匠精神。
黄博士在光通讯行业已经从业35年，见证了光通讯行业特别是中国光通讯网络的飞速发展，亲身经历了行业领先的技术、龙头企业、商业模式和供应链的几度变革。他告诉编辑，他完全没有退休的打算，他的目标还很远大。他和他的剑桥科技，以规模研发和创新思维推动技术发展和公司成长，未来的路还有很远。
