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光模块薄膜铌酸锂材料优势和需求,硅光方案替代EML方案逻辑。大厂硅光晶圆产能和扩产计划,国产光芯片设计能力。
发布来源: 路演时代 时间: 2026-04-22 16:19:08 0

光模块薄膜铌酸锂材料优势和需求,硅光方案替代EML方案逻辑。大厂硅光晶圆产能和扩产计划,国产光芯片设计能力。

[中际旭创、新易盛、Coherent、羲禾、剑桥]

以下内容为专家观点:

Q:在单通道速率从224G向448G演进的背景下,薄膜铌酸锂技术是否是必要的,其主要应用场景和渗透率提升的关键是什么?

从可插拔光模块市场来看,薄膜铌酸锂属于异质集成技术路线的一个分支,与磷化铟等材料并列。在单通道速率从200G向400G演进的过程中,目前存在三条主流技术方案:EML、硅光以及以薄膜铌酸锂为代表的异质集成。虽然可插拔光模块在向高速率发展,但同时也存在CPO、NPO、LPO等其他发展方向,这使得单纯的薄膜铌酸锂材料本身的发展空间可能相对有限。然而,如果从更广阔的异质集成技术视角来看,其发展空间则远大于单一的薄膜铌酸锂材料。


Q:在单通道速率向400G及以上演进时,EML和硅光技术各自面临的技术瓶颈、供应链挑战以及未来的发展路径是怎样的?

在向单通道400G及更高速率演进的过程中,EML和硅光技术各有优劣。 EML方案的技术路径相对明确,其带宽理论上可达130GHz左右,能够支持到6.4T光模块,因此在3.2T速率上不存在技术瓶颈。然而,EML面临三大挑战: · 迭代成本高:每一代产品(如从800G升级)都需要全新的光源和EML芯片。例如,光源功率从70mW、100mW,到3.2T时可能需要300-400mW;配套的EML芯片也需从100G、200G升级到400G,无法复用。

 · 供应链依赖:EML方案高度依赖磷化铟衬底。与硅光方案中光源可以采用一拖二或一拖四的设计(如800G模块仅需2-4颗光源)不同,EML方案每一代产品基本都需要8颗光源,导致对磷化铟的依赖性更强。 

· 产能与验证周期:EML产能主要集中在海外,扩产节奏较慢。同时,其验证周期,包括衬底和工艺,通常在一年以上。这些因素共同导致EML在每一代产品升级时都可能面临供需紧张的局面。 硅光方案在800G和1.6T市场中渗透率提升,主要得益于其供应链优势。新增产能释放前景广阔,预计在2026年和2027年,1.6T硅光方案将大量涌现,能够满足市场对800G和1.6T光模块的需求。然而,硅光的主要挑战在于物理极限,其带宽做到100GHz以上已非常勉强,这使得一些观点对其在3.2T及6.4T时代的应用前景表示担忧。 


为突破此物理极限,业界正在探索多种方案:

 · 异质集成方案:例如OpenLight与Tower Semiconductor合作,先用3-5族工艺制造磷化铟激光器和调制器,再与硅光芯片进行异质集成。该方案集成度高,可将放大器、激光器、调制器、波导和探测器整合在一起,为未来的NPO和CPO提供了低能耗的可能性。 

· 调制方式与组件升级:例如Coherent在OFC大会上提出的400G硅光方案,通过采用比PAM4更高级的调制方式,将处理压力转移至DSP。同时,配合使用其自研的高速磷化铟激光器,并在封装上进行整合,从而绕开硅光材料本身的物理瓶颈。 · 新型材料方案:例如Lightwave Logic与Tower Semiconductor合作,采用一种名为电光聚合物的新材料。该方案在标准硅光制程之上,通过金属层隔离,再以旋涂方式在顶层加工聚合物。其优势在于:工艺温度低于200℃,对底层制程影响小;旋涂工艺成本低于传统的薄膜铌酸锂方案;该概念在2023至2024年间已出现,并经过了小规模验证。


Q:采用电光聚合物的硅光方案目前面临哪些主要的可靠性和一致性挑战?

电光聚合物方案虽然在制程和成本上具备优势,但面临两大核心挑战: 

· 可靠性,尤其是高温下的长期稳定性:聚合物作为一种新材料,其在实际工作环境下的可靠性是关键。数据中心内部的实际工作温度通常高于70℃,可能达到85-90℃,并且要求长时间不间断运行。虽然该方案已将聚合物的温控节点从业界传统标准的约70℃提升至180℃,提供了看似两倍的冗余度,但其在数据中心高温、长时间运行条件下的稳定性仍需严格验证。

 · 大规模量产的工艺一致性:与已经过大规模验证的硅光和EML技术不同,电光聚合物方案目前多处于小批量验证阶段。在未来转向大规模生产时,能否保持工艺的一致性,以及是否会出现其他工艺偏移,是业界关注的另一个重要问题。此外,作为一种新引入的材料,其与后端封装工艺的匹配性也需要重新进行适配和验证。


Q:从800G向1.6T及更高速率演进的过程中,硅光方案相较于EML方案的核心替代逻辑与技术优势是什么?

在800G以上,尤其是1.6T光模块方案中,硅光方案预计将占据主导,可能达到与EML方案接近6:4的比例。其核心替代逻辑主要基于三点:首先,在性能上,硅光方案在1.6T速率下不逊于EML,甚至可能略有优势,但这并非决定性因素。其次,也是最关键的一点,硅光方案在成本上具备显著优势,预计可降低20-30%甚至更多。这种成本下降不仅源于硅光芯片本身,更重要的是它能大幅降低对其他组件,特别是对光源部分的成本要求。最后,从技术演进的角度看,EML方案每代产品的升级都需要进行大量的重新设计和开发,缺乏平滑的延续性,导致供给和功率提升面临挑战。相比之下,硅光方案具有更好的技术延展性和传承性,其后续演进所面临的工艺挑战相对较小,发展路径更为顺畅。


Q:为实现单波400G,硅光技术路径出现了多种材料方案,如异质集成III-V族、聚合物以及薄膜铌酸锂,这些方案与传统的硅光调制器在本质上有何区别?为何它们仍被视作硅光技术主线的一部分?

这些新兴方案的本质区别在于采用了新的调制材料,例如薄膜铌酸锂,其核心优势在于性能。以薄膜铌酸锂为例,其带宽理论上可达140GHz,实验室数据最高已达170GHz,性能在几种备选方案中表现最优。然而,这些方案仍被视为硅光技术主线的一部分,其根本原因在于它们依然基于现有的硅光工艺平台进行开发。最终目标是在大规模集成的框架下,将调制器与探测器、放大器等其他关键元器件整合在一起。因此,为了最大化地利用和兼容现有硅光代工厂的产业链布局与工艺流程,这些新材料方案多采用异质集成的方式,将功能材料(如薄膜铌酸锂)与硅光晶圆结合,这被认为是当前相对优化的解决方案。


Q:薄膜铌酸锂方案在实现单波400G的技术路径中,其具体优势、核心制约因素以及产业化进展如何?

薄膜铌酸锂方案的优势主要体现在性能上,其带宽高,其他性能指标也相对突出。该方案早在2023年左右即有业界接触,并已在200mm晶圆上实现。其核心制约因素并非材料成本本身(单个薄膜铌酸锂晶圆比磷化铟晶圆便宜),而主要在于两方面:第一,上游衬底晶圆供应稀缺,目前全球仅有少数几家供应商,产能相对有限。第二,工艺端挑战巨大,对薄膜铌酸锂材料进行高精度的蚀刻等制程相对困难,导致前期在制程和检测设备上的投入非常高,这是其产业化的主要障碍。


Q:面对单波400G的多种技术路径,为何业界至今未能形成一条明确的主流方案,并且各大厂商仍在进行多元化布局?

业界至今未能确定一条明确的单波400G主流技术路线,根本原因在于没有任何一种方案能够“通杀”或展现出绝对优势。即便是像NVIDIA这样体量巨大的公司,也在同时探索多种不同方案,例如在其新发布的Blackwell平台中同时布局CPO和可插拔光模块。这种不确定性导致行业内资源分散,各大厂商普遍采取多元化布局策略,以规避技术路线选择的风险。光模块厂商,如中际旭创、新易盛、华工科技等,以及UMC这样的代工厂,虽然都在薄膜铌酸锂等方向有所投入,但并未将全部资源押注于此。例如,中际旭创在探索薄膜铌酸锂的同时,也在大力发展可插拔硅光、CPO、NPO等多种技术;华工科技则可能在NPO

方向上投入更多,但也同时布局硅光和薄膜铌酸锂。这种多元化的探索状态反映在行业内,即新的技术概念(如CPO、NPO、XPU)不断涌现,但没有哪条原有路线被完全淘汰。


Q:针对薄膜铌酸锂方案,目前产业界存在哪些不同的实现路径?若中际旭创等头部厂商要大规模采用该方案,是否会主要依赖其与Tower的现有硅光产线合作?

目前产业界针对薄膜铌酸锂方案主要探索两条不同的实现路径。第一条路径是异质集成,即尽可能减少薄膜铌酸锂的使用范围,仅将其用于核心的调制部分,而其他部分则沿用成熟的硅光工艺,通过与现有硅光平台(如Tower的产线)整合来降低工艺复杂度和成本。中际旭创若采用此方案,大概率会基于其与Tower的合作。第二条路径是开发独立的、标准化的薄膜铌酸锂调制器成品。采用此路径的公司专注于解决薄膜铌酸锂本身的全链条工艺难题,最终向下游客户提供一个独立的调制器模块,客户再通过异质集成等方式与其他部分整合。这种方式的好处在于,模块供应商无需涉足复杂的上游衬底和下游集成问题,专注于提升自身产品的工艺稳定性和性能,未来甚至可能在独立的调制器上集成更多功能。


Q:从产业合作的角度看,能否通过观察Tower等代工厂的订单情况,来判断薄膜铌酸锂方案是否即将放量?

理论上,通过观察Tower这类代工厂的订单可以看到一些信号,但很难据此判断某一特定技术路线(如薄膜铌酸锂)会突然大规模放量。主要原因在于,当前的技术路径过于繁多和分散。Tower本身为适应客户需求,平台支持十几种不同的定制化方案,导致其产能被高度分散和占用,甚至出现10片、20片晶圆都需要争抢的情况。在这种所有产能都被打散、各种方案错综复杂地交织在一起的背景下,不太可能观察到某一个细分领域的订单量级出现爆发式增长。因此,虽然大方向上能看到合作迹象,但难以作为判断其即将大规模商业化的明确指标。


Q:考虑到薄膜铌酸锂等新材料方案仍处于技术探索阶段,其商业化量产预计将在何时出现?它与现有成熟产业链的关系是怎样的?

薄膜铌酸锂方案的探索时间相对较早,大约在2022至2023年间就已出现,并积累了一定的技术基础,但因工艺难题等原因在2024至2025年间未能成功落地。相较于BTO、ITO等其他仍处于前期技术预研阶段的异质集成材料,薄膜铌酸锂的进展更靠前。然而,当前市场的主流讨论仍然围绕硅光和EML的现有方案进行,因为这两条技术路线已经通过可插拔光模块建立起了成熟且庞大的产业链。未来无论CPO、NPO等新形态如何发展,大概率仍会基于现有产业链进行传承和演进。薄膜铌酸锂这类新方案若要成功商业化,则必须在一定程度上改变甚至颠覆现有产业链的某个环节,这是其面临的重大挑战,也是其商业化时间点尚不明朗的关键原因。


Q:在异质集成赛道上,薄膜铌酸锂是否具备绝对优势?以及其在2026年内实现商业化落地的可能性如何?

薄膜铌酸锂要实现其推进动力,需要具备非常强的驱动力或排他性。目前行业现状是,在异质集成这条技术路线上,各类方案层出不穷,例如近期出现的TFLN on SOI 方案。因此,虽然异质集成技术路线未来可能胜出,但具体哪种材料能够最终占据主导地位尚无定论。可以说,薄-膜铌酸锂只是在异质集成赛道上起步较早的参与者。当前,不仅是薄膜铌酸锂,包括CPO、LPO等多种方案,在一两年内谁能率先落地都存在不确定性。行业正处于一个技术方案井喷的时期,各类技术都在不断突破原有的物理极限,例如原先被认为带宽受限的硅光技术,现在每家公司都提出了至少三到四种方案来规避瓶颈。在这种快速迭代的环境下,很难预测哪条技术路线会最终胜出。


Q:业界有观点认为NPO和CPO架构未来也可能采用薄膜铌酸锂,您对此有何看法?目前国内NPO的实际发展情况和应用前景是怎样的?

国内外在算力需求上存在代差,国内目前400G已基本满足需求,对800G及以上的应用较少。在此背景下,国内厂商希望通过NPO和LPO等路线实现弯道超车。LPO路线因其移除DSP以降低功耗的特性,与异质集成关系不大。而在NPO路线上,国内布局较早的公司主要有华工科技和光迅科技,它们在全产业链布局中切入此领域;此外,以硅光为核心的Infinera也计划在2026年内确定其NPO技术路线。终端用户方面,某公司和阿里巴巴表现较为激进。尽管在OFC等会议上,包括英特尔、新易盛在内的多家公司都声称要推出NPO方案,但这些方案大多是通过堆叠通路数量实现的,例如采用32个单通道200G光口来实现

6.4T,而非依赖高稳健性的单通道400G技术。 国内NPO的应用主要集中在1.6T或3.2T等相对低端的场景,这些场景短期内对单波400G以上的技术需求并不迫切。相比之下,海外如谷歌虽然有6.4T或12.8T的方案,但其优先级似乎不高,其更侧重于OCS架构。英伟达主推的CPO方案,其目的更多是掌控产业链和在北美建立供应链以减少对亚洲的依赖,因此其自身对CPO的需求量可能并不大。然而,国内的H公司在超节点方案上选择了与英伟达不

同的光互联路线,并且正在推动NPO方案。薄膜铌酸锂的机会可能存在于H公司的这条技术路线中,但现阶段,在低速率的NPO应用中并无使用薄膜铌酸锂的必要。


Q:旭创和行业内其他公司在本次OFC上推出的6.4T NPO和12.8T CPO方案中,是否采用了薄膜铌酸锂技术?

没有。目前国内在OFC大会上展示的NPO和CPO方案,大部分是通过增加通路数量来实现高带宽,尚未采用单通道速率达到400G的稳健方案,因此也没有集成薄膜铌酸锂。


Q:从技术角度看,薄膜铌酸锂具备低功耗、高带宽的优势,似乎符合产业趋势,且成本并非主要障碍,那么制约其发展的关键工艺卡点具体是什么?

薄膜铌酸锂确实在插损和带宽方面具备优势,使其在6.4T及更高速率的线路上具有应用潜力。然而,其竞争对手,如硅光和EML方案,也在不断进行技术迭代,通过强化自身短板来弥补性能差距。薄膜铌酸锂自身存在几个明显的缺点和挑战。 首先是前期投入巨大。其生产设备,包括键合、测试及专用制程设备,门槛很高,一套设备的投入可能高达6,000万至8,000万元。这笔高昂的敲门砖费用,还不包括后续良率爬升的成本。 其次是制程工艺复杂导致初期成本高昂。由于制造难度大,良率提升需要一个过程。在同样的初期试产阶段(如300-1,000片晶圆),其成本远高于常规的硅光或EML方案。 第三是供应链的限

制。异质集成技术本身门槛很高,全球能够大规模量产的工厂数量有限,主要集中在GlobalFoundries等少数几家。如果薄膜铌酸锂成为主流材料,其供给将成为一个严重问题。异质集成的本质是将不同材料的优点结合,其难度在于解决兼容性等一系列问题。 第四是固有的可靠性问题。铌酸锂材料本身存在直流偏置漂移问题,这一缺陷会遗传到薄膜铌酸锂上,带来可靠性方面的挑战。这也是催生出TFLS等新材料方案的原因之一,新方案旨在解决薄膜铌酸锂在直流偏置漂移等方面的关键弱点。 最后,在光路损耗方面,尽管薄膜铌酸锂调制器单个器件性能优异,但在与光源进行光路耦合时,其进出光的损耗通常会高于其他常规方案。


Q:各大厂商在不同技术路线上均有布局,目前其主要资源是倾向于薄膜铌酸锂等新兴方案,还是保障传统磷化铟CW方案在1.6T和3.2T光模块上的供应?

厂商的资源配置与各自的定位密切相关。对于纯粹的代工厂,如TowerJazz、GlobalFoundries、联华电子、意法半导体以及三星等,其核心优势在于成熟的硅光工艺,例如基于SOI衬底的Silicon Photonics工艺。因此,这些厂商的策略重心必然是基于自身已有的工艺基础进行演进,通过工艺整合(如衬底外延)和先进封装技术(如混合键合或TSV)来提升性能,这是它们最擅长的路径。引入薄膜铌酸锂、磷化铟或电光聚合物等新材料,主要是为了突破现有硅基方案的性能瓶颈,并非其主动选择的核心路线。 对于薄膜铌酸锂技术而言,其未来的市场地位取决于它以何种形式被整合进主流方案中,主要有三种可能的路径: 第一,与特定代工厂深度绑定,形成高度定制化的专有方案,例如类似UMC与某个设计公司合作的模式,这种模式下技术壁垒高,其他厂商难以进入。 第二,某家代工厂成功掌握薄-膜铌酸锂的稳定量产工艺,并能将其作为一项平台化技术提供,类似于LigentEC在聚合物领域的做法。这种模式下,该代工厂将主导薄膜铌酸锂的供应链,具备更强的拓展性。 第三,集成方案始终无法成熟,薄膜铌酸锂作为分立器件(类似于TFF或TFT)独立存在,由专门的产线生产。光模块厂商则需自行解决如何将这些分立器件与自身产品进行整合。 尽管目前薄膜铌酸锂在整个硅光产业中仍是一个较小的分支,但一个积极的趋势是,异质集成与异构集成方案正获得越来越广泛的行业认知和采纳。这种趋势为薄膜铌酸锂等新材料提供了更广阔的应用前景和工艺传承的可能,即使短期内无法大规模起量,未来3至5年内也可能迎来新的发展机遇。


Q:2026年800G和1.6T光模块市场中,硅光方案的渗透率预计将达到什么水平?各自的出货量规模大概是多少?

在400G及以下速率的市场,传统方案成本优势明显,硅光没有替代的必要。硅光方案目前主要集中在800G和1.6T市场。趋势上看,800G市场中传统EML方案仍占有较高份额,而1.6T市场则将明确由硅光方案主导。 从出货量来看,预计2026年800G光模块的总量在4,500万至5,500万只之间,1.6T光模块的总量约为3,000万至4,000万只。这个1.6T的预测数据相对保守,因为市场需求增长非常迅速,预计到2027年,1.6T光模块的出货量将超过9,000万只。 这种快速增长的背后有几个驱动因素:首先,主流客户如英伟达和谷歌的需求强劲,特别是某些新平台将1.6T作为标准配置。其次,市场价格竞争激烈,例如Intelight的800G报价已降至350-370美元,1.6T报价降至900美元以下,这反映出厂商对未来需求放量的预期以及应对二线厂商竞争的压力。EML方案的成本通常比硅光方案高20-30%,若非预期到1.6T需求将大幅增长,头部厂商没有必要如此激进地降价。此外,预计从2026年第三、四季度开始,其他云厂商如Meta、甲骨文等也将拉动一波1.6T的需求。


Q:在2026年和2027年,800G和1.6T光模块市场的需求结构将如何演变?EML和硅光方案各自的出货量分别是多少?

2026年市场仍将以800G为主,但到2027年,1.6T的出货量预计将反超800G。一个值得注意的现象是,尽管1.6T的单位成本正在快速下降,已接近触发更新换代的传统价格点(约0.5美元/Gbps),但800G的需求在2027年并不会萎缩,反而会从2026年的4,500-5,500万只进一步增长至5,000-6,000万只。这主要是因为国内外市场发展阶段存在差异,国内市场无法跳过800G直接从400G升级到1.6T,从而延长了800G的需求周期。 在供应端,EML方案的产线基本处于满产状态,且扩产速度较慢,因此其出货量相对容易预测。预计2026年,用于1.6T的EML芯片出货量约为700万至900万只,用于800G的约为2000万只。除去EML能够满足的部分,市场上剩余的巨大需求缺口原则上将由硅光方案来填补。然而,硅光方案的供应也面临瓶颈,主要限制因素并非硅光芯片本身,而是上游的磷化铟衬底以及MOCVD、EBL等关键设备的产能扩张跟不上需求增长,导致交付周期延长。


Q:高端可插拔光模块中,300至400毫瓦的CW光源主要应用于哪些场景?

在可插拔光模块方案中,光源功率随着速率提升而增加。例如,800G EML方案通常使用70毫瓦的光源,1.6T则使用100毫瓦。展望未来,当速率达到3.2T时,光源功率预计将进一步提升,可能需要300至400毫瓦的CW光源。这主要是因为在可插拔方案中,信号通过PCB走线会产生显著的功率损耗,因此需要更高功率的光源来补偿。对于硅光方案而言,虽然存在通过一拖二或一拖四的设计来降低对单个光源功率需求的思路,甚至未来可能出现一拖八的方案,但在3.2T速率下,通过增加通道数或提升单通道速率的难度较大,因此提升光源功率仍是一个重要的技术方向。


Q:市场预测明年(2027年)1.6T光模块出货量将达到9,000万只,这一超预期的数字是否有订单或战略合作协议等前瞻性指标作为支撑?

这一预测具备一定的现实依据。尽管无法透露与具体客户签订的谅解备忘录中的确切数量,但从产能扩张的规划中可以得到印证。公司内部对于产能扩张的规划目标已历经数次上调,从最初计划的2.2倍,到后来的3倍,最新的目标是扩大至约5倍。虽然这些扩张的产能并非全部用于可插拔光模块,但如此激进的扩张计划本身反映了市场需求的强劲信号。这表明,无论是CPO/NPO还是高速可插拔光模块这两个方向,未来的整体需求都将显著放大。


Q:Tower在硅光晶圆产能方面的现状如何?

产能的基准数据参考2025年第四季度,当时的出货量大约在每月7,000至12,000片之间。该数据存在一个区间,是因为硅光产品在海外三家不同的8英寸工厂生产,数据需要从各工厂后台手动汇总,而非系统一键生成。未来的扩产将在这三家8英寸工厂和一家新增的12英寸工厂中分阶段进行。


Q:基于1.6T硅光芯片,单片晶圆可以切割出多少颗die?一个1.6T光模块通常需要几颗硅光芯片?

单片晶圆可切割的die数量由客户的产品设计、功耗要求以及die的尺寸共同决定,因此不同客户、不同方案之间差异很大。以1.6T硅光芯片为例,其die size相对较小,单片晶圆大约能切割出200至600颗die。目前,一个1.6T光模块的主流方案中通常包含两颗硅光芯片。


Q:考虑到产能扩张计划、单片晶圆产出和良率因素,公司在2027年预计能形成多大的1.6T光模块生产能力?

首先,产能扩张与营收贡献之间存在时间差。例如,2026年年中的3倍产能扩张,其营收贡献预计要到当年第三或第四季度初才能体现;而年底的5倍产能,其影响在2026年内基本不会显现,预计要到2027年第二季度之后。其次,前面提到的单晶圆产出die数量是Gross Die,未考虑良率。在实际生产中,需要扣除芯片制造和封装等环节的损耗。目前1.6T产品的良率尚不算高,芯片端的良率低于800G产品的水平。综合考虑这些因素,若以2026年底5倍产能爬坡完成为基础进行测算,到2027年,理论上具备支持约1亿至1.2亿只1.6T光模块生产的硅光芯片供应能力。


Q:在CPO/NPO成为远期趋势的背景下,公司的核心价值和技术布局体现在哪些方面,特别是如何与台积电等行业巨头形成差异化竞争?

公司的核心价值在于围绕硅光技术进行了广泛而深入的布局,并已形成明确的差异化竞争优势。具体体现在以下几个方面: 第一,在技术路线上,公司在400G及以上速率的硅光领域拥有3-4条不同的技术路径,同时在薄膜铌酸锂、OCS等前沿领域也有布局。 第二,在先进封装能力上,公司具备3D封装能力,虽然精度不及台积电,但能够满足特定需求,例如处理PISIC(光电集成)的3D封装。 第三,形成了与台积电不同的错位竞争态势。公司能够整合PIC(光子集成电路)和EIC(电子集成电路)能力,并具备在不同工艺之间进行切换集成的经验,尤其在异构集成方面积累了优势。这使得公司能够为海外客户提供高

度客制化的解决方案,满足其多样化的需求。 这种错位竞争不仅是未来的设想,而是已经形成的现状。在CPO框架下,除了台积电为NVIDIA主导的极致性能路线外,公司开辟了广阔的市场空间,所采用的技术路径是当前绝大多数厂商难以复制的。


Q:在CPO领域,台积电的技术路线是怎样的?公司的方案与其相比有何不同,尤其是在应对不同客户需求时?

CPO领域当前主要由NVIDIA和博通推动,但二者路线不同。NVIDIA路线追求极致性能,与其高度集成的GPU配合,采用台积电最顶尖的CoWoS平台。该方案极为复杂,其PIC(光子集成电路)采用65nm工艺,EIC(电子集成电路)采用5nm工艺,而驱动IC(Driver IC)则采用3nm工艺。整个流程需要先将PIC和EIC进行第一道封装,此环节良率挑战巨大;随后再将这个光电合封的主体与整个SIC(硅集成电路)通过玻璃基板进行第二道封装。台积电已明确CoWoS等先进封装产能将优先服务于NVIDIA。 这种策略给博通、Marvell等其他厂商带来了挑战。博通的方案更侧重于传统MCM(多芯片模组)和兼容性。公司的差异化优势在于,台积电的强项在电芯片,而在光子整合方面相对稍弱。公司能够提供除台积电极致路线外的另一种选择,凭借在光子集成、异构集成和客制化方面的能力,为那些无法获得台积电顶级产能或寻求不同技术路径的客户提供解决方案,从而在CPO市场中占据独特的生态位。


Q:TSMC在CPO领域与NVIDIA合作多年,其技术路线相对封闭和集成化,请问公司的解决方案与之相比有何不同,具备哪些灵活性和竞争优势?

TSMC的方案挑战在于其封闭性,尽管与NVIDIA合作已久,但该路线尚未完全走通。其方案要求光子集成电路等所有环节都必须在其体系内完成,这限制了客户的选择。例如,即使客户采用其他厂商的技术,也无法与TSMC的方案兼容。 公司的方案则提供了更高的灵活性和开放性。首先,全球能同时提供PIC和EIC(电学集成电路)的厂商本就不多。公司利用成熟的CMOS工艺(如90nm)制造Driver、TIA、CDR等EIC相关配套产品,全球最大的两家EIC厂商(Semtech和Macom)也是公司客户,这是与GlobalFoundries合作的基础。在此基础上,公司能够将PIC与EIC进行2.5D或3D封装,即将两者并排或堆叠集成。 其次,还能提供基于磷化铟、薄膜铌酸锂乃至光电聚合物等多种材料的异质集成方案,并能与300mm晶圆进行混合键合。这意味着公司可以将集成了波导、探测器、放大器等元件的PIC与EIC系统级集成产品交付给客户,客户后续再配套其他方案时灵活性会大大增强。这种模式天然催生了独立于TSMC主线之外的另一条产业路径。在这条路径中,无论是光迅科技、旭创科技、新易盛还是其他厂商,公司都能提供高度的客制化调整和灵活的解决方案。产业生态也在持续演变,例如NVIDIA通过开放NVLink与Marvell合作,而博通与谷歌也在进行合作,这都表明了开放合作的趋势。


Q:请问2026年和2027年,400G、800G和1.6T光模块的全球出货量预测分别是多少?

从整体出货量来看,2026年400G的出货量仍然是最大的,但具体量级不大,预计在数百万只的水平。800G在2026年的出货量预计在4,500万至5,500万只之间。1.6T在2026年的出货量预计在3,000万至4,000万只。 展望2027年,市场结构将发生显著变化。1.6T的出货量将大幅增长,保守预测可达到8,000万至9,000万只。800G市场由于中国国内需求的放量,预计仍能维持在5,000万至6,000万只的水平,实现小幅增长。北美市场的800G需求在2027年预计不会有增长,增量将主要来自中国市场,包括华为和阿里巴巴等公司都会开始试用800G产品。而400G在2027年的出货量将进一步萎缩,预计仅为数百万只的水平。


Q :3.2T光模块在2027年的出货量预计能达到什么水平?

2027年市场上大概率会出现3.2T的产品,但出货量预计不会很大,情况可能与1.6T初期类似。主要原因是能够应用3.2T的终端客户仍然有限,预计初期可能只有NVIDIA或谷歌等少数几家。参考1.6T的放量节奏,3.2T初期的出货量应该也是从几百万只的规模起步,但具体是大几百万还是小几百万尚不好判断。对于6.4T NPO,2027年市场是否会放量?目前市场上看到的所谓6.4T NPO方案,更多是基于200G产品的数量堆叠,实际意义不大。真正的NPO方案,例如要集成到交换机内部,会受到严格的空间限制,目前NVIDIA自己机柜内的交换机方案就无法塞入NPO。关于2027年NPO与CPO(Co-Packaged Optics)的放

量情况,目前还难以看清,尤其是CPO的出现可能会影响NPO的发展路径。不过,中国在NPO领域的发展节奏相对靠前,例如华为在其升腾产品线中主推的就是NPO方案,其出货量在国内市场是最大的,且规模不小,达到了千片机的量级,但具体数据外界难以获知。


Q:2027年预测的8,000万至9,000万只1.6T光模块出货量中,是否包含了NPO或CPO等形态?

该预测数据未包含NPO或CPO的量。在技术迭代初期,市场大概率会优先采用可插拔模块,因为需要一个平滑的过渡期。同时,像AOC(有源光缆)等其他方案也未完全退出市场,对新形态产品的替代过程不会那么迅速。因此,预计CPO在2027年不会有太大的上量。


Q :在2027年的800G和1.6T光模块市场中,硅光方案与EML方案的占比分别是多少?

在800G市场,预计技术方案占比不会有太大变化,硅光与EML的比例将接近5:5,EML可能略多一些。 在1.6T市场,硅光方案将占据主导地位。由于头部厂商的主推以及后续新进者(如羲禾等)多采用硅光技术,预计硅光方案的占比能达到六成以上,对于像Intel这样极致推动硅光的厂商,其占比甚至可能达到七成。 尽管如此,EML方案不会被完全取代。原因有二:第一,硅光方案目前对EML的成本优势尚未达到三至五倍以上的碾压级别。第二,EML在长距离传输(如2公里以上)场景中仍具备功率优势,而硅光在长距离传输时损耗问题较为严重。同时,EML拥有成熟的产业链,在没有巨大推动力的情况下,市场不

会将其完全替换。


Q :对于国内的光芯片公司,例如羲禾光电的设计能力如何?

国内从事硅光概念研究的机构和公司约有三十多家,其中具备Fab工艺能力的约有十几家。对于模块厂商而言,选择与羲禾光电合作,是因为自身不具备光模块整合能力,需要依靠其可插拔模块的设计能力来立足。目前向羲禾光电采购硅光芯片的客户很多,至少有八九家,并非只有剑桥科技。 羲禾光电与新易盛的合作关系较为紧密。2025年底,羲禾光电、旭创科技和新易盛三家公司在海外市场取得突破,当时羲禾光电正是绑定了新易盛进入了AWS的供应链。由于新易盛自身产品线扩张迅速,因此大量成品芯片是从羲禾光电采购的。


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