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AI驱动硅光爆发:算力时代的“光引擎”,国产替代加速!
发布日期: 2025-12-02 13:52:19

AI驱动硅光爆发:算力时代的“光引擎”,国产替代加速!

1. 硅光行业定义及发展历程

硅光子技术是指在硅基衬底材料上,利用互补金属氧化物半导体工艺进行光电子器件开发及集成的新一代技术《“十四五”信息通信行业发展规划》及《中国光电子器件产业技术发展路线图》。其核心是融合光子与电子技术,在单一芯片上实现光信号的产生、调制、传输与探测,旨在突破传统光电器件在速率、功耗、体积和成本上的瓶颈,是支撑下一代数据中心、5G/6G及人工智能基础设施的核心使能技术。

硅光行业发展历程

资料来源:普华有策

2.硅光行业产业链分析

硅光产业链高度依赖半导体生态。上游核心在于高质量SOI晶圆及专用光子设计工具。激光器芯片是国产化关键环节,源杰科技、仕佳光子等已实现突破。中游是价值核心,国际以英特尔(IDM)模式引领,国内形成“设计-代工-封测”分工。制造环节与台积电、格芯等Foundry合作紧密,封装环节因精度要求高,是决定良率与成本的关键。下游以数据中心尤其是AI集群为最大驱动力,直接推动800G/1.6T模块迭代;车载FMCW激光雷达等新兴应用正成为重要增长点。

3. 硅光行业竞争格局

全球市场呈现 “双寡头引领,多元参与” 格局。英特尔凭借垂直整合能力和先发优势,在出货量和生态构建上持续领先;思科通过收购Acacia等,在相干通信和系统整合方面占据高地。博通、Marvell等在CPO等定制化方案上具备优势。

中国市场则形成 “梯队竞争,快速追赶” 的态势:

硅光行业竞争格局

资料来源:普华有策

整体而言,国内企业在模块集成端已具全球竞争力,正逐步向芯片设计、高端制造等产业链上游攀升。

4. 硅光行业发展驱动因素

(1)政策与资本双重加持

“十四五”以来,国家对硅光行业的支持呈现出 “目标递进、体系完善” 的鲜明特征。政策引导已从 “广泛覆盖” 迈向 “精准点名” 的新阶段。

从“间接支持”到“直接聚焦”:早期政策《基础电子元器件产业发展行动计划》主要通过支持集成电路、新一代信息技术等宽泛领域进行覆盖。而到2024-2025年,政策方向变得极为明确。以 《广东省加快推动光芯片产业创新发展行动方案(2024—2030年)》 为代表的地方先锋政策,已将“硅光”列为发展核心;随后,2025年工业和信息化部等发布的《电子信息制造业2025-2026年稳增长行动方案》 更在国家层面直接提出攻关 “高速光芯片”、“光电共封(CPO)” 等硅光具体技术,标志着其战略地位得到顶层确认。

构建“研发-应用-生态”多维度支持体系:政策形成了立体化的支撑网络。在研发端,通过国家重点研发计划、研发费用加计扣除和针对集成电路企业的税收优惠清单(年度执行),持续降低企业创新成本与风险。在应用端,
《新型数据中心发展三年行动计划》 等规划,以 5G、人工智能、低空经济 等新场景、新基建的巨大市场需求,强力牵引硅光产品落地。在生态端,上海、广东等地的未来产业培育政策,通过打造创新集群、提供专项基金和开放应用场景,加速了完整产业生态的成型。

总而言之,当前政策环境为硅光产业提供了从技术攻关、市场验证到规模化发展的清晰路径和坚实保障,是行业驶入高速发展快车道的关键驱动力之一。

(2)AI算力爆发催生超高速互连刚需

大模型训练推动数据中心内部带宽需求向800G/1.6T跃进,传统方案面临功耗与密度瓶颈。硅光及CPO技术能以更低功耗满足更高带宽要求,成为AI基础设施的必然选择。

(3)技术迭代与产业链成熟

CMOS兼容工艺成熟使硅光芯片良率和成本竞争力持续提升。CPO、3D堆叠封装等系统级创新,进一步放大了硅光的集成优势,加速其从“可选项”变为“必选项”。

(4)应用场景多元化拓展

除主导的数据中心市场外,硅光技术正向5G-A/6G前传、车载激光雷达(FMCW方案)、光传感与量子信息等前沿领域渗透,开辟了广阔的第二增长曲线。

(5)绿色低碳发展目标推动

全球“双碳”战略下,数据中心能效标准(PUE)日益严格。硅光方案固有的低功耗特性,使其成为建设绿色低碳数字基础设施的关键技术,获得政策与市场的双重青睐。

北京普华有策信息咨询有限公司2026-2032年硅光行业深度研究与前景趋势预测专项报告对硅光行业进行了全面剖析。报告首先界定了硅光技术作为融合光子与电子、基于CMOS工艺的集成光子芯片这一核心本质,并梳理了其从概念走向规模化商用的发展历程。报告重点解构了以“材料/设备-芯片设计/制造-模块集成-多元应用”为核心的完整产业链,指出中国在模块环节优势显著,但高端芯片仍待突破。竞争格局分析揭示了全球市场由英特尔、思科等巨头主导,而国内已形成以中际旭创、新易盛为引领的梯队化追赶态势。报告深入阐述了行业发展的五大核心驱动力:AI算力爆发催生的超高速互连刚需是当前最强引擎;CPO等技术演进持续提供动力;国家政策与资本从研发到应用给予多维度支持;应用场景向激光雷达、传感等领域多元化拓展;全球“绿色低碳”目标则强化了其能效优势。最后,报告展望未来,指出产业将向更高速率、更高集成度演进,并在CPO规模化和产业链自主化的推动下,迎来持续的快速增长。