硅光子技术驱动因素与市场前景 - 传统处理器架构面临物理限制 硅光子技术对满足数据中心AI和机器学习需求至关重要[2] - 高速通信支持更快计算 带宽需求增长推动硅光子学和薄膜铌酸锂发展以提升网络数据容量[2] - 光子集成电路提供多功能平台 SOI和LNOI适用于数据中心高容量可扩展应用 中国企业成为新领导者[2] 技术平台竞争格局 - 单通道速率提升实现3.2Tbps及以上单端口以太网速度 减少激光器数量并降低资本支出[8] - LNOI和InP成为未来高速链路直接解决方案 材料特性带来固有优势[8] - SOI/LNOI/InP平台展开激烈竞争 各具独特优势与挑战 影响光通信格局[8] CPO技术发展与市场预测 - AI爆炸式增长推动CPO采用 需要高带宽/低延迟/高能效连接数百万GPU[12] - CPO在横向扩展网络实现长距离高带宽连接 纵向扩展网络取代铜缆提供更好GPU互连[12] - NVIDIA发布硅光子交换机 采用CPO实现1.6Tbps端口连接 克服NVLink限制[13] - CPO市场规模从2024年4600万美元增长至2030年81亿美元 复合年增长率137%[13] 产业链生态与参与者 - 产业格局围绕多元化参与者形成 包括垂直整合企业/初创公司/研究机构/晶圆代工厂/设备供应商[5] - 中国取得显著进步 在政府支持下缩小与西方差距 成为高速光通信主要参与者[5] - CPO供应链涵盖半导体代工厂/光子制造商/封装供应商/光纤专家 关键参与者包括Nvidia/台积电/博通/相干公司[16] 技术实现与封装方案 - CPO将光收发器与交换机ASIC或处理器集成 用于高带宽低功耗互连[16] - 横向扩展网络使用经济高效基板 纵向扩展需要高性能材料[17] - 光子封装采用2.5D或3D方法 2.5D提供高密度互连 3D减少占用空间和功耗[20] - 带宽密度(Tbps/mm)是关键指标 光子中介层可提高堆叠芯片集成密度[20]