硅光技术国产化率待提升,光通信自主可控如何实现突破?关键在于以光模块龙头为牵引、以自研硅光芯片为核心,向产业链上游的芯片与封装环节纵深突破。硅光技术是基于硅和硅基衬底材料、利用现有CMOS工艺进行光器件开发和集成的新一代技术,在峰值速度、能耗、成本等方面均具良好表现,被产业界视为光通信自主可控的重要突破口。据Yole预测,数据中心市场是硅光技术未来最主要的市场之一,其重要应用场景就是光模块,该市场在2026年将达到4.5亿美金,五年复合增长率为26%。
硅光为何是自主可控的关键赛道
光模块是通信设备和光纤连接的核心器件,由各种无源器件以及光电芯片组合封装,完成光电/电光转换功能。当前,硅光技术与CPO(光电共封装技术)是产业研究的重点方向。硅光技术利用成熟的CMOS工艺制造光器件,在规模化生产、成本控制与集成度上具备天然优势;CPO则将交换ASIC芯片和硅光引擎在同一高速主板上协同封装,以降低信号衰减、系统功耗并实现高度集成。
从产业格局看,国内光模块厂商已在全球市场占据重要地位,但产业链上游的高端光电芯片仍是需要突破的环节。实现自主可控的关键,在于推动硅光芯片从研发走向规模化量产,并打通“芯片—器件—模块”的垂直整合链条。
龙头企业的突破路径
以中际旭创为例,这家定位高端光模块整体方案解决商的企业,已在硅光领域展开深度布局。据Omdia报告,中际旭创2021年的市场份额位居全球第二,约为10%。技术层面,其于2021年开发了基于自研硅光芯片的高速模块,多个高速硅光产品已导入重点客户,并规划实现基于硅光子集成技术的100G/400G/800G和1.6T全系列产品量产。其800G产品系列中,除了传统的EML设计,也采取了以硅光为基础的方案来满足短距离传输需求。
同时,旭创产业研究院也在进行CPO关键技术的预研,持续打造先进光子芯片产业化技术平台和2.5D、3D混合封装平台。这种“自研芯片+先进封装”的双轮驱动模式,为国内硅光产业链的自主可控提供了可参考的样本。
常见问题
硅光技术的主要应用场景是什么?
据Yole预测,数据中心市场是硅光技术未来最主要的市场之一,其重要应用场景就是光模块。随着人工智能的逐步应用与产业化带来算力需求和数据流量的加速增长,数据中心光互连持续演进,硅光技术在高速率光模块中的渗透有望进一步提升。
国内光模块厂商在硅光领域进展如何?
部分头部厂商已具备自研硅光芯片能力。例如中际旭创已开发基于自研硅光芯片的高速模块,多个高速硅光产品已导入重点客户,并规划了从100G到1.6T的硅光全系列产品量产路径。不过,产业链上游芯片制造、关键设备与材料的整体国产化率仍有提升空间。
CPO与硅光技术是什么关系?
CPO(光电共封装技术)是指交换ASIC芯片和硅光引擎(光学器件)在同一高速主板上协同封装,从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。硅光技术为CPO提供了重要的光学引擎实现路径,两者共同构成光通信产业下一代技术演进的重点方向。