1、硅基材料與化合物材料結(jié)合充分發(fā)揮硅光特性
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國硅光芯片行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與投資前景預測報告(2025-2032)》顯示,硅光芯片是一種基于硅基材料的光電子集成芯片,結(jié)合了光電子技術(shù)與傳統(tǒng)半導體技術(shù),具有高集成度、低成本、低功耗等優(yōu)勢,核心應用領域包括光通信、數(shù)據(jù)中心、激光雷達(LiDAR)、生物醫(yī)療及量子計算等。在硅光芯片中,通過融合不同材料體系,可突破單一材料的性能局限,實現(xiàn)性能與成本的平衡。
硅光芯片特性
序號 |
特性 |
1 |
異質(zhì)集成技術(shù)將InP等高發(fā)光效率的III-V族材料與硅基襯底結(jié)合,解決了硅材料間接帶隙導致的發(fā)光效率低問題,同時保留硅基CMOS工藝的低成本和大規(guī)模制造優(yōu)勢。 |
2 |
用鈮酸鋰薄膜(LNOI)與硅的異質(zhì)集成,可將調(diào)制器帶寬提升至200GHz以上,顯著增強高速通信性能。 |
3 |
通過晶圓級鍵合或外延生長技術(shù),既能兼容成熟半導體工藝以降低制造成本,又能實現(xiàn)光電器件的高密度集成,提升系統(tǒng)可靠性。這種多材料融合策略不僅優(yōu)化了硅光芯片的帶寬、能效和抗干擾能力,還能通過規(guī)?;a(chǎn)攤薄成本,推動其在疏通機電信等場景商業(yè)化落地。 |
資料來源:觀研天下整理
硅光芯片橫截面示意圖(不包含激光器)
資料來源:公開資料整理
2、AIGC拉動的算力市場發(fā)展,我國硅光芯片行業(yè)將受益行業(yè)發(fā)展
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采用三層架構(gòu),而AI算力崛起推動服務器間橫向通信占比提升,葉脊(Spine-Leaf)架構(gòu)成為主流,這種架構(gòu)通過扁平化設計減少通信層級,但需要更多光模塊實現(xiàn)全連接,葉脊架構(gòu)下光模塊需求較傳統(tǒng)架構(gòu)增加數(shù)十倍。隨著AI算力和云計算需求激增,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)速率正從400G向800G、1.6T甚至3.2T演進,硅光模塊憑借高集成度和低功耗,成為破解高速率光模塊成本難題的關鍵方案,滲透率將持續(xù)提升,硅光芯片行業(yè)將受益發(fā)展。
根據(jù)數(shù)據(jù),截至2023年底,我國在用數(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模超過810萬標準機架,算力總規(guī)模達到230eflops,智能算力規(guī)模達到70eflops,增速超過70%;2020-2024年我國AI算力規(guī)模由134.2 EFLOPS增長至725.3 EFLOPS,CAGR為52.5%。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
3、5G基站建設加速,推動硅光芯片行業(yè)需求增長
而且,基站前傳是移動通信網(wǎng)絡中連接基帶處理單元與遠端射頻單元的關鍵鏈路,需滿足高帶寬、低時延、高可靠性和低成本等要求。硅光芯片在基站側(cè)可實現(xiàn)前傳鏈路光互聯(lián),降低功耗并支持毫米波與光傳輸混合調(diào)度。目前,華為已實現(xiàn)硅光技術(shù)在5G基站中的規(guī)?;瘧茫磥?G網(wǎng)絡將進一步依賴硅光技術(shù)實現(xiàn)超高速率與低延遲傳輸。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理
4、我國硅光芯片行業(yè)處于“政策紅利+需求爆發(fā)+技術(shù)追趕”三重驅(qū)動期
長遠來看,我國硅光芯片行業(yè)正處于“政策紅利+需求爆發(fā)+技術(shù)追趕”三重驅(qū)動期,未來3-5年是實現(xiàn)國產(chǎn)替代的關鍵窗口,企業(yè)需聚焦高端工藝突破與應用場景創(chuàng)新,同時構(gòu)建自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。對投資者而言,可重點關注具備核心技術(shù)專利、下游客戶綁定緊密的頭部企業(yè),長期看好硅光技術(shù)在光通信與算力基礎設施中的戰(zhàn)略價值。
我國硅光芯片行業(yè)發(fā)展趨勢分析
資料來源:觀研天下整理(WYD)

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