| 在人工智能、大数据和5G技术迅猛发展的推动下,全球数据量正以指数级增长。 据IDC预测,到2029年全球数据总量将突破527.5ZB。 如此庞大的数据洪流对信息传输的带宽、延迟和能耗提出了前所未有的挑战。 传统基于III-V族材料的光电技术已逼近物理极限,尤其是在800G/1.6T高速率场景中,功耗密度高、体积受限、串扰严重等问题日益凸显。 在此背景下,硅基光电子技术(Silicon Photonics,简称“硅光”)应运而生,成为破解“功耗墙”与“内存墙”的关键路径。 硅光并非简单的技术替代方案,而是一场重塑光通信产业链格局的系统性革命。 其核心逻辑是“硅+光”,即利用成熟的CMOS半导体制造工艺来实现光子器件的高度集成。 通过将调制器、波导、探测器等光功能单元单片集成于硅衬底上,硅光芯片实现了前所未有的小型化、低功耗和高可靠性。 相比传统分立式光模块,硅光模块体积可缩小约30%,功耗降低高达40%,并显著提升了端口密度,完美适配AI智算集群对高密度互联的需求。 更重要的是,硅光正在重构整个产业链的价值分配。 在传统EML产业链中,价值高度集中于上游的III-V族光芯片(如DFB激光器)和电芯片(DSP等),封装环节也占据较大成本。 中国厂商虽在模块组装环节具备优势,但核心技术仍受制于海外供应商。 而硅光技术将产业重心前移,使得拥有PIC(Photonic Integrated Circuit,光子集成电路)设计能力的企业成为新的价值核心。 设计公司可通过Fabless模式委托中芯国际、台积电等成熟晶圆厂代工,借助其庞大的产能和先进的工艺平台,快速实现产品迭代与规模化生产。 这不仅大幅降低了进入门槛,更让具备自主设计能力的国内龙头厂商有望实现从“制造”向“创造”的跃迁,提升在全球产业链中的话语权。 当前硅光市场正处于爆发前夜。 Yole预测,硅光模块市场规模将从2023年的14亿美元增长至2029年的103亿美元,复合年增长率高达45%。 其中,可插拔硅光模块是主要驱动力,而共封装光学(CPO)等新兴技术将成为未来增长的核心引擎。 CPO技术将光引擎与交换芯片共置于同一封装基板内,使电互联长度从厘米级缩短至毫米级,从而将功耗降低30%-50%,带宽密度提升3-5倍。 这一变革标志着光互联正从“光电分离”走向“光电融合”,应用场景从传统的机柜间连接延伸至芯片间、甚至芯片内部,打开了一个比传统光模块市场大一个数量级的“scale-up”增量空间。 硅光与CPO的协同发展,被视为AI时代算力基础设施升级的关键。 英伟达、博通、思科、英特尔、华为等科技巨头均已加速布局。 博通已推出支持CPO接口的Tomahawk 5交换芯片;英伟达依托台积电CoWoS先进封装平台,其基于以太网的CPO交换机已在2025年下半年出货;英特尔则凭借全产业链优势展示CPO原型;华为也推出了自研的Hi-ONE高密光引擎技术平台。 这些头部企业的集体行动,预示着CPO技术正从概念验证迈向规模商用。 然而,硅光产业化仍面临多重挑战。 首当其冲的是“硅不发光”问题,目前主流方案依赖外置III-V族连续波(CW)光源,如源杰科技、Lumentum等提供的激光器,这带来了耦合损耗和封装复杂性的难题。 此外,光纤与纳米级硅波导之间的模场失配导致的耦合损耗、高集成度下的热管理、以及封装测试的高成本与低效率,都是制约其大规模普及的技术瓶颈。 尽管如此,随着异质集成、混合集成等技术的进步,以及标准化PDK(工艺设计套件)和OIF等行业标准的推进,这些问题正在被逐步攻克。 投资层面,报告重点关注五大方向:一是具备PIC设计能力的硅光芯片厂商,如中际旭创、新易盛;二是掌握制造能力的硅光Fab厂,如中芯国际、华虹半导体;三是提供核心CW光源的厂商,如源杰科技、仕佳光子;四是配套的无源器件与解决方案商,如天孚通信;五是具备模块封装整合能力的光模块供应商,如光迅科技、剑桥科技。 风险方面,则需警惕硅光渗透率不及预期、下游需求放缓及行业竞争加剧带来的利润压力。 综上所述,硅基光电子不仅是应对AI算力爆炸的技术选择,更是一场深刻的产业变革。 它通过半导体化的思维重塑光通信价值链,赋能中国企业在高端光电子领域实现弯道超车,并为下一代数据中心和高性能计算架构奠定坚实的互联基础。 本文由【报告派】研读,输出观点仅作为行业分析! 原文标题:原文标题:2026-01-04-国盛证券-国盛证券-通信行业深度:无光不AI,硅基光电子引爆新一轮算力革命 发布时间:2026年 报告出品方:国盛证券
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