海外科技巨头猛攻硅光子技术

  ICC讯 全球重量级科技大厂猛攻硅光子技术。据媒体报道，日本政府将提供约450亿日元，支持英特尔、SK海力士及日本NTT三方合作开发下一代硅光子技术；另据供应链透露，台积电投入上百人的研发团队，携手国际大客户共同研发硅光子技术，预计2024下半年完成，2025年进入量产。A股方面，与英特尔对接800G硅光方案的博创科技春节前最后一个交易日收涨超10%（新春过后第一个交易日-2月19日，更是大涨13%），在研100mW大功率硅光激光器开发项目的源杰科技涨超13%（新春过后第一个交易日-2月19日迎来涨停）。

  随着AI的快速发展，硅光子技术从通信逐步拓展到算力基础设施及下游应用领域，包括板间芯片光互连、芯片内chiplet光互连、光计算和激光雷达等。中信建投证券刘永旭等人在2023年12月29日的研报中表示，多模态大模型的参数量大幅提升带来数据传输需求的爆发，数据在GPU和Switch之间以及GPU和HBM之间的传输带宽愈发成为整个系统的瓶颈。而硅光引擎大幅提升传输带宽，是目前最佳的光学I/O产品形态之一，在芯片互连领域“光进铜退”势在必行，硅光子迎来黄金发展机遇。

  据Yole的数据，2022年到2028年硅光子芯片的市场规模的CAGR达到44%，其中数通光模块在硅光子芯片市场中占比达到90%以上，为主要应用场景。硅光具有兼容成熟的CMOS工艺、集成度高、封装工艺简化、低成本和低功耗等优势，跟传统光模块相比，400G往800G和1.6T升级时，主流方案中的通道数从四通道升级到八通道，制造工艺步骤大幅增加，而硅光芯片只需要多设计四个通道，工艺上变化较小，成本较低。

  英特尔已经推出了采用光互连技术的FPGA商业化产品Stratix 10，以及采用硅光互连技术的泛处理器XPU产品。以Lightmatter和Lightelligence为代表的公司推出了新型的硅光计算芯片Envise芯片等，性能远超目前的AI算力芯片。以运行BERT自然语言模型为例，Envise的速度是英伟达芯片的5倍，功耗仅为后者六分之一。

  硅光子技术产业链的上游包括光芯片设计、SOI衬底、外延片和代工厂，中游为光模块厂商，下游分为数通领域和电信领域。英特尔、中际旭创、Coherent、思科和Marvell等厂商同时具备PIC设计和模块集成能力，且与下游云厂商和AI等巨头客户保持紧密合作，优势显著，在供应链中的引领作用较为明显。

  从硅光模块的市场竞争格局来看，思科和英特尔的市场份额远远领先于其他厂商。2022年光模块电信领域市场规模为12亿美金，思科份额为49%，Lumentum份额为30%；数通领域市场规模为5.1亿美金，英特尔占比61%，思科占比20%。不过刘永旭等人认为随着400G及800G等高速光模块的需求大幅提升，光模块头部公司的硅光方案进展处于行业领先地位，中际旭创、Coherent、新易盛等公司有望获取大部分份额，颠覆行业竞争格局。

  据财联社不完全统计，除了中际旭创和新易盛外，布局硅光技术的A股上市公司还有罗博特科、剑桥科技、华工科技、长光华芯、燕东微、天孚通信、炬光科技、源杰科技、博创科技和仕佳光子，具体情况见下图：