ICC訊 AI大模型參數(shù)規(guī)模發(fā)展，對計算資源的需求呈現(xiàn)出爆炸性增長。業(yè)界積極開發(fā)超節(jié)點方案來滿足AI集群縱向擴展（Scale-up）和橫向拓展（Scale-out）互連，以滿足AI大模型訓練和推理不斷增長的計算需求。AI超節(jié)點互連市場推動了智算中心400G、800G以及1.6T需求增長。市場普遍認為，400G和800G伴隨著AI算力集群部署，在2023年和2025年達到高峰，而1.6T公認將于2026年上半年起量。

  硅光子技術(shù) — 上升的當前、明確的未來

  根據(jù)花旗銀行預(yù)測，2025年400G、800G和1.6T光模塊需求量分別達達到1500萬、2200-2500萬只和250萬只。到2026年，400G將下降至600萬只，800G將增長至4500萬只，而1.6T繼續(xù)上升到800萬只。400G以上高速光模塊市場的旺盛需求，使得硅光子（SiPh）技術(shù)迎來大規(guī)模商用。基于硅光集成芯片的硅光模塊在400G、800G速率節(jié)點實現(xiàn)了大批量出貨。據(jù)ICC訊石了解，硅光集成方案在可插拔光模塊市場份額顯著提升，其中800G光模塊市場份額已經(jīng)接近50%，400G光模塊市場約為20%-30%，這些硅光模塊率先部署于AI智算和數(shù)據(jù)中心場景。

  同時，CPO（共封裝光學）是硅光子技術(shù)未來的市場推動力。隨著博通發(fā)布200G/lane速率的第三代CPO（共封裝光學），以及英偉達在GTC亮相1.6Tb/s硅光引擎CPO光交換機。Yole預(yù)測CPO市場規(guī)模將從2024年4600萬美元爆發(fā)至2030年81億美元(CAGR 137%)，意味著硅光子技術(shù)未來的發(fā)展獲得了前所未有的驅(qū)動力。據(jù)了解，博通第三代CPO旨在實現(xiàn)與銅互連相當?shù)目煽啃院湍苄АＴ摷夹g(shù)支持超512節(jié)點的縱向擴展集群，可應(yīng)對下一代基礎(chǔ)模型參數(shù)規(guī)模擴大帶來的帶寬、功耗和延遲挑戰(zhàn)。而英偉達光子學團隊攜手產(chǎn)業(yè)伙伴推動CPO聯(lián)合創(chuàng)新，包括首款采用微環(huán)調(diào)制器（MRM）1.6T硅光CPO芯片，首個采用TSMC制程3D堆疊硅光子引擎，搭載高輸出功率激光器和直連光纖連接器。

  隨著AI熱潮推動高性能計算(HPC)需求，硅光子和CPO有望突破摩爾定律的局限，成為未來HPC和AI應(yīng)用的突破性技術(shù)平臺。硅光子將電子和光子通過先進封裝集成到同一芯片中，信號可以通過光波導傳輸。在硅芯片中集成光波導元件可以同時處理電信號和光信號，不但能夠成倍提高處理器內(nèi)核之間的數(shù)據(jù)傳輸速度，而且可以縮小芯片尺寸，降低功耗和生產(chǎn)成本。

  可以認為，無論是當下傳統(tǒng)的可插拔光模塊市場，還是未來CPO，硅光子芯片商用前景都呈現(xiàn)處令人矚目的發(fā)展趨勢。

  硅光子2.0 — 芯片制造和特色工藝

  ICC訊石認為，全球硅光子行業(yè)已經(jīng)進入2.0階段。在1.0階段，光通信行業(yè)重點聚焦EML激光器和分立器件，與硅光集成技術(shù)的對比，業(yè)界在帶寬調(diào)制性能升級、單片可靠性和成本效益方面，對硅光子技術(shù)在光模塊應(yīng)用進行了反復驗證，其中英特爾在100G硅光模塊發(fā)貨量已經(jīng)超過800萬只，成為硅光行業(yè)的先驅(qū)。2024年英特爾1.6T硅光引擎通過Jabil 1.6T光模塊推向市場，2025年英偉達推出基于1.6T硅光引擎的CPO交換機，計劃于下半年商用，表明硅光子技術(shù)伴隨光通信速率提升，正在被更多光通信客戶接受和部署。

硅光產(chǎn)業(yè)鏈示意圖（來源：Yole）

  來到400G/800G時代，硅光子技術(shù)優(yōu)勢進一步成為現(xiàn)實，以Coherent高意（菲尼薩）、新易盛、旭創(chuàng)、光迅、華工、海信、云暉、Mellanox、Acacia、Source、Jabil（Intel）等可插拔光模塊公司為代表，硅光集成方案在這些廠商光模塊發(fā)貨量中不斷提高。硅光子芯片的核心優(yōu)勢之一，是兼容CMOS微電子芯片平臺實現(xiàn)大批量制造。因此，ICC訊石認為，在硅光子2.0階段，各大晶圓制造與硅光子芯片代工的硅光流片平臺的獨特工藝、規(guī)模量產(chǎn)和定制開發(fā)成為光通信和硅光芯片公司的迫切需求和痛點。對于硅光芯片從業(yè)者來說，利用芯片設(shè)計、EDA工具、芯片制造、芯片封測的半導體產(chǎn)業(yè)分工，可以充分將其有限資金運用在芯片開發(fā)和版本迭代上，具有契合工藝、可靠良率、規(guī)模效益的硅光芯片制造平臺是硅光芯片設(shè)計客戶的迫切需求。

  在ICC訊石看來，硅光子2.0階段的一個關(guān)鍵里程碑是臺積電進入硅光芯片制造領(lǐng)域。在SEMICON TAIWAN 2024上，由臺積電和日月光牽頭，聯(lián)合30多家臺灣廠商成立SEMI矽光子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。在硅光子和CPO方面，臺積電實現(xiàn)CPO與先進半導體封裝技術(shù)的集成。通過與博通合作，在3nm工藝完成CPO微環(huán)調(diào)制器(MRM)的制備，表示2025年初交付樣品，下半年量產(chǎn)1.6T光器件。為應(yīng)對 AI 熱潮帶來的數(shù)據(jù)傳輸量激增需求，臺積電基于Compact Universal Photonic Engine (COUPE)硅光產(chǎn)品有望在2025年量產(chǎn)。COUPE采用SoIC-X芯片堆疊技術(shù)，將電子芯片堆疊在光子芯片之上，從而降低芯片間連接的阻抗并提高能源效率，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)堆疊方法。臺積電計劃在2025年在小型可插拔器件上驗證COUPE，隨后在2026 年將其以CPO形式集成到 CoWoS 封裝中，將光學連接直接引入芯片封裝中。與第一代相比，此版本的COUPE 將支持高達 6.40 T的數(shù)據(jù)傳輸速率，且延遲更低。

TSMC COUPE光引擎

  GlobalFoundries在硅光子方面，其FotonixTM新平臺可以在單芯片上單片集成高性能射頻、數(shù)字 CMOS 和硅光子電路，同時還充分發(fā)揮300mm晶圓生產(chǎn)的規(guī)模、效率和嚴格的工藝控制。GlobalFoundries還宣布在紐約晶圓工廠內(nèi)打造一個全新的先進封裝和測試中心，該中心具有差異化硅光子平臺的先進封裝、組裝和測試，將光學和電氣元件集成在單個芯片上，以實現(xiàn)功率效率和性能優(yōu)勢。

  Tower Semiconductor開發(fā)出300mm硅光子晶圓，可為光模塊提供成本和性能優(yōu)勢。該公司宣布2025上半年實現(xiàn)了硅光產(chǎn)品量產(chǎn)規(guī)模同比5倍的增長，并超過了2024年全年總量，印證了其平臺成熟度、客戶采納率及運營擴展效率的提升。硅光子產(chǎn)品收入預(yù)計較2024年的1.05億美元將翻倍，下半年增速或超預(yù)期。到2026年下半年，硅光子產(chǎn)能將達2025年Q4目標水平的2.2倍。目前，Tower硅光子芯片平臺與業(yè)內(nèi)光模塊大廠深度合作。

Tower表示光模塊應(yīng)用硅光產(chǎn)品（晶圓）高速增長

  新加坡知名硅光子芯片代工廠Advanced Micro Foundry（AMF）推出最新的工藝開發(fā)套件SiPhab 4.5 PDK，配備了鑄造統(tǒng)計過程控制（SPC）、可靠性驗證和簡化設(shè)計人員的資格認證流程。這種一致性和可靠性的保證確保了AMF硅光子解決方案的更順利部署。SiPhab 4.5為設(shè)計者提供了一系列不同的高速器件，能夠為800G和1.6T應(yīng)用創(chuàng)建200G/通道設(shè)計。在這些器件中，最新的40GHz差分調(diào)制器脫穎而出。

  據(jù)ICC訊石與硅光芯片產(chǎn)業(yè)交流了解，在當前全球硅光芯片代工領(lǐng)域，以GlobalFoundries、Tower Semiconductor、Intel、AMF、TSMC、ST、中芯國際等芯片制造商（foundry）為主，TSMC、GlobalFoundries、Intel和ST等可以提供商用12寸硅光平臺。全球知名的晶圓制造商在硅光芯片代工方面的技術(shù)布局和量產(chǎn)規(guī)模，有效支撐了硅光子芯片和光模塊公司的交付和出貨。此外，硅光子2.0階段不僅關(guān)注硅光子芯片的大規(guī)模制造，一些專注于特殊材料集成工藝的硅光流片平臺也值得業(yè)界所需，特別是面向傳感應(yīng)用。例如，甬江實驗室微納器件平臺打造面向CPO應(yīng)用異質(zhì)異構(gòu)集成工藝，LIGHENTEC在氮化硅材料方面具有獨特優(yōu)勢，為特殊材料硅光芯片的小規(guī)模流片提供定制服務(wù)，此外IMEC、CUMEC、中科微光子、群發(fā)光芯、南智光電等硅光平臺值得關(guān)注。

  總結(jié)：IFOC 2025聚焦硅光子2.0核心

  AI算力集群超節(jié)點的部署，使得低能耗、低時延和高密度的光互連成為業(yè)界發(fā)展的核心方向，推動了可插拔光模塊規(guī)模部署和CPO商用前景。在市場趨勢上，硅光子技術(shù)進入了2.0新階段，與以往不同，硅光業(yè)界對于規(guī)模化、定制化、多樣化的硅光子芯片工藝和流片平臺的需求更為迫切，以支撐硅光產(chǎn)品實現(xiàn)商用量產(chǎn)。

  以光通信和激光雷達市場為代表，硅光子開發(fā)和流片工藝對器件模塊，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響正在不斷提升。為更好了解當前硅光子產(chǎn)業(yè)界工藝平臺的發(fā)展趨勢，由ICC訊石舉辦的IFOC 2025第23屆訊石光通信大會講全面關(guān)注AI算力CPO、硅光芯片、硅光工藝以及硅光制造等硅光領(lǐng)域核心話題，邀請了國內(nèi)外從事硅光研發(fā)設(shè)計、硅光流片工藝以及芯片封測領(lǐng)域的知名專家出席，包括博通、NV、AMF、騰訊、Marvell、海光芯創(chuàng)、SiPhi、甬江實驗室、群發(fā)光芯、易纜微半導體和云天半導體等在硅光子、CPO與先進封裝和異質(zhì)集成領(lǐng)域有獨特技術(shù)、工藝的代表廠商，獲得您所關(guān)心的硅光子領(lǐng)域前沿趨勢，歡迎關(guān)注與報名參加會議！

  關(guān)于IFOC 2025

  會議名稱：IFOC 2025 第23屆訊石光通信大會

  會議主題：跨界融合·智算未來

  時間地點：2025年9月8-9日 深圳

  IFOC 2025大會前瞻：AI算力互聯(lián)超節(jié)點如何改變光通信產(chǎn)業(yè)