硅光技术概述 - 硅光是结合硅半导体工艺与光通信技术，在硅片上集成光器件以实现光信号传输和处理的技术，被视为光通信的未来 [10] - 行业普遍认为硅光是未来方向，包括英伟达、英特尔、思科在内的科技巨头均在力推该技术 [1] 硅光技术原理与架构 - 硅光技术通过共同封装光学技术将网络交换芯片和光引擎集成在一个芯片上，以解决高速率下电通道信号衰减问题 [7] - 硅光光模块采用CMOS制造工艺在硅基材料上直接制造调制器、探测器及无源光学器件，集成度显著高于传统光模块 [17] - 硅光模块内部包含激光器、调制器、波导、探测器、复用器/解复用器等组件，通过硅波导进行光信号传输 [31][32][33][37][42][43] 硅光与传统光模块对比 - 传统光模块采用分立器件封装，组件包括基于III-V族材料的光芯片和基于硅基材料的电芯片，制造过程复杂 [11][13][15] - 硅光模块将多器件单片集成，体积缩小约30%，并采用成本较低的硅衬底，其价格约为磷化铟衬底的二十分之一 [46][47][48] - 硅光模块功耗显著降低约40%，例如800G模块功耗可控制在14W左右，而传统模块可能超过18W [49] 硅光技术优势与挑战 - 硅光技术核心优势包括高集成度、低成本潜力、低功耗以及可复用成熟的CMOS集成电路产业链 [46][51] - 技术挑战包括硅材料本身不适合发光需外挂激光器、硅基调制器在超高速率下信号稳定性需提升、耦合封装精度要求高且成本占总成本90% [32][36][45][52] - 产业标准化不足，各厂商封装接口与驱动协议尚未统一，对成本及规模量产形成阻碍 [54] 硅光应用场景 - 光通信是硅光最主要且落地最快的应用领域，AI算力集群带动光模块向800G及1.6T发展，硅光在800G模块中占比35%-40%，在1.6T模块中占比预计达80% [56][57][58] - 其他应用方向包括激光雷达、光计算及生物传感，光计算能效可比传统电子芯片高出数个数量级，生物传感可用于医疗诊断及环境监测等领域 [59][61][62][63] 市场前景与产业格局 - 据LightCounting预测，2025年硅光模块市场规模将超60亿美元，年增长率超40%；国际半导体产业协会预测2030年全球市场规模将达78.6亿美元，年复合增长率25.7% [58] - 科技巨头如英特尔、英伟达、思科、IBM等积极布局，国内企业中际旭创、熹联光芯、华工科技、新易盛等代表性企业也在加速追赶 [64]