突破传统电子芯片的带宽与功耗瓶颈,实现高速、低功耗、低成本的光通信与计算
硅基光电集成技术(Silicon Photonics)是以硅或硅基衬底材料(如SOI、SiGe)为光学介质,利用CMOS工艺将光子器件(激光器、调制器、探测器)与电子器件(DSP、TIA)集成于单一芯片的技术。其核心价值在于突破传统电子芯片的带宽与功耗瓶颈,实现高速、低功耗、低成本的光通信与计算。
中国九峰山实验室首次点亮硅基芯片内部激光光源,突破芯片间大数据传输瓶颈。
开源通信发布58页硅光深度报告,指出AI驱动下1.6T光模块渗透率将超50%,硅光技术迎来规模应用转折点。
黄仁勋在链博会强调硅基技术仍是AI根基,未来5-10年将依托芯片组合与架构创新延续演进。
台积电宣布2028年实现全硅光量产,整合激光器、调制器、探测器等全功能器件。
硅光技术已从实验室验证进入商业化拐点,AI算力需求推动800G/1.6T光模块快速渗透,2025年渗透率有望超50%。
AI集群对高速光互联的刚性需求(如英伟达DGX的25.6Tbps带宽需求)叠加CMOS工艺降本优势(成本较EML方案低15-30%)。
CPO(共封装光学)与OIO(片上光互连)将成为下一代数据中心架构的核心,2030年市场规模或超百亿美元。
硅光芯片已实现单通道200Gbps传输(中际旭创1.6T模块),CPO方案功耗降低70%(博通Bailly交换机)。
LightCounting预测2024-2028年AI光模块市场CAGR 44%,800G/1.6T需求由英伟达、谷歌等云厂商主导。
硅光模块BOM成本较传统方案低18%(中金测算),CW光源(70-100mW)规模化后单价降至$20-30(源杰科技数据)。
2024年6月-2025年2月,海通、中金、开源等机构发布10+篇深度报告,一致看好硅光在AI时代的渗透率提升。
市场对硅基光源集成良率(当前仅40%)和CPO量产节奏(2026年放量 vs 2028年全硅光)存在预期差。
硅光模块的封装良率瓶颈(光纤耦合精度需<1μm,当前良率<80%)可能导致2025年1.6T放量不及预期。
市场高估了硅基激光器的短期突破,实际仍需依赖外置CW光源(InP激光器),单片集成需2028年后。
中际旭创800G硅光模块批量出货(已获英伟达认证)。
台积电3nm硅光工艺流片,验证CPO芯片性能。
谷歌TPUv5发布,采用硅光OIO方案(AyarLabs合作)。
800G/1.6T硅光模块渗透率从10%→50%,CPO交换机开始商用(博通、思科主导)。
全硅光芯片量产(台积电),激光器、调制器、探测器单片集成,成本再降30%。
硅光技术渗透至光计算(Lightmatter Envise芯片)和激光雷达(FMCW固态方案)。
| 公司 | 角色 | 进展 | 风险 |
|---|---|---|---|
| 中际旭创 | 光模块龙头 | 1.6T硅光模块已送样,自研芯片良率>90% | 800G价格战压缩毛利率 |
| 源杰科技 | CW光源供应商 | 100mW CW激光器批量供货中际旭创,单价$25 | 技术路线被薄膜铌酸锂替代 |
| 台积电 | 硅光代工 | 2025年Q2流片3nm CPO芯片,客户包括英伟达 | 工艺良率低于预期 |
| 罗博特科 | 封装设备 | 收购ficonTEC,全球硅光封装市占率60% | 设备交付延迟影响客户扩产 |
中际旭创2024年硅光模块收入占比35%(年报数据),与研报预测的"2025年渗透率50%"一致。
路演显示硅光芯片良率仅80%,低于研报假设的"90%+",可能导致2025年成本下降不及预期。
单片集成激光器发光效率<1%(路演数据),2028年前仍需外置CW光源。
光纤耦合精度要求<1μm,当前良率<80%(罗博特科反馈)。
800G硅光模块报价$800-1000(新易盛数据),若EML方案降价至$600,性价比优势削弱。
80%需求来自北美云厂商(LightCounting),地缘政治风险高。
限制台积电向中国大陆代工7nm以下硅光芯片(2024年10月新规)。
2025年推出硅光CPO交换机,可能挤压中际旭创份额。
| 股票名称 | 项目 | 原因 |
|---|---|---|
| 罗博特科 | 硅光设备 | 参股公司硅光设备市占率第一 |
| 四川九洲 | 硅光设备 | 子公司有COB共晶焊接设备 |
| 源杰科技 | 硅光光源 | 通过中际旭创认证 |
| 仕佳光子 | 硅光光源 | 开始布局CW光源 |
| 中际旭创 | 硅光模块 | 800G硅光模块已推出 |
| 华工科技 | 硅光模块 | 800G硅光模块已推出 |
| 剑桥科技 | 硅光模块 | 800G硅光模块已生产 |
| 铭普光磁 | 硅光模块 | 800G硅光模块已发布 |
| 华西股份 | 硅光模块 | 800G硅光模块处测试阶段 |
| 博创科技 | 硅光模块 | 800G硅光模块开发中 |
| 致尚科技 | 硅光模块 | 子公司有相关硅光技术 |
| 天孚通信 | 硅光引擎 | 集成高速光引擎送样测试 |
| 四川九洲 | 硅光引擎 | 推出400GDR4高速硅光引擎 |
| 赛微电子 | 硅光代工 | 硅光芯片代工领先企业 |
| 股票名称 | 项目 | 原因 |
|---|---|---|
| 天通股份 | 铌酸锂材料 | |
| 福晶科技 | 薄膜铌酸锂晶体 | |
| 沪硅产业 | 薄膜铌酸锂晶体 | 持股51%新硅聚合 |
| 光库科技 | 薄膜铌酸锂芯片 | |
| 德科立 | 薄膜铌酸锂芯片 | |
| 新易盛 | 薄膜铌酸锂光模块 | |
| 联特科技 | 薄膜铌酸锂光模块 | |
| 华工科技 | 技术研发 | |
| 铭普光磁 | 技术研发 | |
| 剑桥科技 | 技术研发 | |
| 中际旭创 | 技术研发 |