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現代人工智能(AI)和高性能計算(HPC)工作負載需要在芯片之間、服務器之間乃至整個機架之間以極高速度傳輸海量數據。傳統上，這類互聯主要依賴銅纜，但隨著單通道速率不斷攀升，銅纜在信號完整性、傳輸距離和功耗等方面正逼近物理極限，形成“互聯瓶頸”。
光子集成電路(PIC)是一種利用光信號進行高速數據傳輸的新興芯片技術，旨在突破這一瓶頸。據IDTechEx最新發(fā)布的《硅光子學與光子集成電路 2026-2036》報告，基于PIC的光收發(fā)器市場的擴張，預計到2036年，所有速率等級的銷售額將達到480億美元。
光子集成電路(PIC)是一種能將多個光子功能單元(如調制器、探測器、分光器等)集成在單一芯片上的技術，可在同一平臺上協同處理光信號與電信號，從而將光子的高帶寬、低功耗等優(yōu)勢與半導體的大規(guī)模制造能力結合起來。長期以來，業(yè)界追求的一個理想目標是在單片硅芯片上同時實現光信號的生成、處理、調制和檢測。然而，硅是一種間接帶隙半導體，無法直接制成高效的光源，這意味著純硅激光器難以實現。正是這一基本的物理限制，推動了整個光子學產業(yè)的多元發(fā)展，衍生出各種材料平臺、異質集成技術和差異化設計路線。IDTechEx發(fā)布的《硅光子學與光子集成電路2026-2036》報是致力于對這一快速演進且紛繁復雜的產業(yè)格局進行梳理與深入分析。
2026年是1.6T的年代
光收發(fā)器的數據速率每隔幾年就會翻一番，從100G發(fā)展到200G、400G、800G，預計到2026年將達到1.6T系統。IDTechEx預計3.2T系統將于2027年左右開始小規(guī)模樣品制作和生產，并在2028年左右實現商業(yè)化量產。數據速率的翻番得益于光集成電路(PIC)技術，以及人工智能(AI)構建過程中巨額的資本支出，其中網絡部分占據了相當大的份額。
2025年末至2026年初，光學元件行業(yè)出現了一系列交易，包括Marvell收購Celestial AI，以及NVIDIA分別向Coherent和Lumentum投資20億美元，這表明了投資者對光學元件行業(yè)的濃厚興趣。IDTechEx發(fā)布的這份新報告旨在深入分析這一快速發(fā)展領域中主要參與者的技術和市場定位，并評估整體市場增長的驅動因素。
CPO的成功需要光子技術
隨著數據速率的提升，即使是光引擎和專用集成電路 (ASIC) 之間短短的銅線最終也會限制性能。關鍵的解決方案是將光引擎更靠近ASIC，并將其封裝在同一基板上。為了實現這一點，光子學產業(yè)開發(fā)了一系列硅光子調制器和超高功率激光器，旨在滿足將激光器與發(fā)熱的 ASIC 集成所帶來的嚴苛散熱要求。《硅光子學和光子集成電路2026-2036》深入探討了領先的解決方案，例如臺積電的COUPE平臺以及CPO就緒型超高功率 (UHP) 激光器的商業(yè)化競賽。
光模塊供應鏈格局轉變，東南亞崛起為制造中心
數據通信領域的光子革命正在推動一個全新生態(tài)系統的發(fā)展。對于光收發(fā)器而言，這種轉變是由對產量和低利潤的無止境需求所驅動的。像Eoptolink這樣的中國廠商采取的策略是，從全球領先的供應商處采購組件(例如激光器)，然后以極低的利潤率進行集成和封裝，從而實現巨大的產量。
相比之下，像Lumentum和Coherent這樣的美國公司則擁有更高的垂直整合度，掌控著從磷化銦 (InP) 外延到最終產品組裝的整個供應鏈。然而，所有這些公司都將東南亞視為重要的制造中心，中國企業(yè)希望規(guī)避潛在的美國關稅，而美國企業(yè)則希望降低制造成本。IDTechEx 的報告包含了從原材料到成品器件的詳盡供應鏈分析。
PIC和SiPho市場發(fā)展軌跡—2036年達480億美元
據IDTechEx預測，到2036年，用于數據通信的光收發(fā)器光子集成電路和硅光子市場規(guī)模將達到480億美元，復合年增長率(CAGR)高達21.9%。《硅光子學和光子集成電路2026-2036》報告不僅按數據速率(例如800G與1.6T)細分了收發(fā)器市場，還按材料平臺進行了劃分。除了硅光子學和磷化銦(InP)之外，還有大量新興高性能材料正從研究階段走向商業(yè)化，IDTechEx也預測了薄膜鈮酸鋰(TFLN)和鈦酸鋇(BTO)的應用前景。
浙公網安備 33010602000006號
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