硅光子技术
基于硅基工艺的光通信解决方案
硅光子技术是一种通过硅基工艺将光子器件与电子元件集成的新型光通信技术,利用光信号替代传统铜导线传输数据。其核心技术包括混合硅激光器、光波导通路和光电共封装(CPO),可实现传输速率提升100倍以上、功耗降低50%的突破。该技术已应用于数据中心光互连、AI计算集群通信等领域,英特尔台积电等企业通过45nm至7nm制程推进商业化进程。随着AI算力需求激增,硅光子技术被视为突破芯片互连带宽限制和延续摩尔定律的关键路径,预计2030年在数据中心光模块市场占有率将达50%。
应用场景
技术原理
通过CMOS工艺在绝缘体上硅(SOI)晶片制造光子集成电路,采用玻璃介质构建光波导通路取代铜导线。激光器调制器集成实现电光信号转换,单颗外置激光器可驱动4个100G通路,支持1.6T高速传输。该技术结合光子学的低功耗特性与硅基工艺的低成本优势,可降低光模块功耗40%以上。
行业发展
中国已初步构建产业链,华为中兴等企业参与研发,但关键器件仍依赖进口。2025年第七届硅光产业论坛披露,1.6T硅光产品完成实验室验证,薄膜铌酸锂调制器实现商用集成。2025年11月18日,美国芯片制造商格芯(GlobalFoundries)宣布收购新加坡Advanced Micro Foundry
2025年12月,上海张江高科895孵化器入选上海市高质量孵化器,该孵化器聚焦硅光技术,积极发掘未来产业火种,力争以点带面,用硅光技术撬动卫星互联网、新型智算中心等战略性产业。
技术挑战
发展趋势
行业演进分为三个阶段:CPO封装缩短电传输路径(2025年前)、实现芯片间全光互连(2030年前)、构建全光计算网络(2035年后)。Lightcounting预测2026-2027年CPO将在超算中心规模化应用,硅光模块成本将低于传统方案30%。薄膜铌酸锂与硅基异质集成、3D光电合封技术将成为下一代技术突破方向。
最新修订时间:2025-12-26 16:51
目录
概述
应用场景
技术原理
参考资料