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今天,我们将深入探讨数字世界底层架构的技术。硅光模块。最近,美国芯片厂商 mario 以三十二点五亿美元收购光学 ai, 瞄准的就是光子互联技术, 而这背后,硅光模块正是关键,目的是获取光学 ai 的 光子互联平台,以增强 mario 在 ai 数据中心连接领域的技术实力。 这桩收购案传递出一个明确信号,科技巨头正在为即将到来的数据海啸做准备。行业预测显示,二零二六年将是硅光技术爆发、 cpu 网络导入的关键节点。 光通信的景气度正从光模块本身扩散至芯片、窃懒、 ocs、 cpu 等上下游环节。整个 ai 网络架构正在经历一场静默但深刻的变更。要理解这场变更,我们首先要明白硅光模块究竟是什么。 简单来说,光模块是光通信系统中实现电信号与光信号相互转换,用于数据传输的核心器械。 就像翻译官在两种语言间进行转换一样,光模块将服务器产生的电信号翻译成光信号,通过光纤进行高速传输,到达目的地后再翻译回电信号。而硅光模块则是基于硅光子集成技术的新一代光通信核心器械, 它通过在硅基衬底上集成光子器件与光电器件,实现电信号与光信号的高效转换及传输。 其核心原理是一托一种称为绝缘体上硅的特殊结构,由硅衬底、二氧化硅绝缘层和硅薄膜组成的三明治结构。 这种结构能形成大褶、射率差的波导环境,牢牢约束光传输,还能把光发射、调制等功能单元集成到单芯片上,实现完整的电转光,再转电信号处理电路。 那么为什么我们需要硅光技术来替代传统方案呢?二者核心差异体现在多个方面。材料方面,传统光模块依赖稀缺的三五族材料,而硅光技术则基于地壳中风度极高的硅材料,具备天然的资源优势。这就像是找到了替代稀缺矿产的普通材料,从根本上解决了供应链安全问题。 制造工艺方面,传统器械需要定制化封装,而硅光模块可兼容成熟的 cmos 两产工艺,实现标准化、规模化生产。 cmos 工艺是芯片制造的主流技术,这意味着硅光模块可以借助现有的庞大的半导体制造基础设施,大幅降低生产成本。 系统架构方面,传统模块组建数量多,互联复杂,而硅光模块通过单片集成将器件体积缩小,大幅简化了系统设计。想象一下,从一堆分散的电子原件集成到一块小巧的芯片上,这种集成化带来的效益是革命性的。 硅光模块的优势非常显著,它能够支持一百 g、 四百 g、 八百 g 甚至更高速率的传输,满足数据中心海量数据交互需求,功耗相比传统光模块大幅降低。 一托硅基 cmos 工艺实现可规模化量产,降低单位贷款成本。集成度高,易与其他光电子组件整合,在缩小体积的同时提升系统可能性。 咱们再拆解一下硅光模块的构成,它主要由激光器、调制器、探测器、无源器件、电芯片这些核心组件组成。 激光器负责将电信号转换为光信号,为整个光传输链路提供携带信息的载体。由于硅本身发光特性有限,它通常以抑制集成的方式与硅基芯片结合。 根据不同的应用需求,激光器有 v、 c、 s、 e、 l、 f、 p、 d、 f、 p、 b、 d、 m、 l、 e、 m、 l 等多种类型,各自在波长、工作模式和传输距离上有所区别。 调制器是另一个关键组建,他负责把待传输的电信号编码到激光器输出的光信号上,让光信号携带具体信息。这是光信号完成信息承载的核心环节,就像是给光信号贴上标签,标明他要传送的内容。 在传输电路的接收端,探测器负责把携带信息的光信号重新转换回电信号,以便后端电路对信号进行处理。如果没有探测器,光信号就无法被解读回有用的数据。 无源器件包括核波、分波、组建、偏振、分数器等,它们不产生或改变光信号的信息,而是负责光信号的传输、分配、核等物理路径的管理,相当于光信号传输的交通指挥系统。 最后,电芯片包括 dsp、 数字信号处理器、 tia、 跨组放大器及驱动芯片,负责为激光器、调制器等光学器械提供驱动控制信号, 同时处理探测器转换后的电信号,是连接光学组件与外部电路的桥梁。了解了硅光模块的基本情况,接下来咱们聊聊它的核心技术路径。硅光模块能有今天的发展,离不开三大核心技术的突破,分别是集成技术、 cmos 兼容工艺和抑制键合技术。先说说集成技术, 目前主要有混合集成和单片集成两种。混合集成是通过键合技术把三五族激光器、 l n o i 调制器和硅基无源器件组合在一起,平衡了性能和成本,是现在量产的主流方式。而单片集成则是追求全功能单元的规计划, 不过这需要突破硅发光效率低的瓶颈,是长期的发展方向。现在混合集成已经能满足大部分量产需求,而单片集成则是行业努力的目标,一旦实现,硅光模块的集成度和性能还会再上一个大台阶。 然后是 cmos 兼容工艺,这可是硅光模块规模化生产的核心,简单说就是在标准的 cmos 产线里,把硅波导者、硅探测器等光电子器件和 cmos 电路单片集成,不需要特殊材料或者额外工艺,这个工艺是四百 g、 八百 g 光模块量产的关键支撑, 有了它,硅光模块才能实现大规模、低成本的生产,走进更多的应用场景。还有抑制键合技术, 这个技术解决了硅发光效率低的大难题,它通过晶源级键合把硅基材料和三五族化合物,比如 e、 n、 p 激光器集成在一起,核心优势就是兼容性强、互联损耗小、可信高能支撑八百 g 一 点六 t, 这些高速率模块的量产, 是超高速硅光模块规模化应用的核心支撑。正是因为有了抑制键合技术,硅光模块才能向更高速率迈进,满足不断增长的带宽需求。 聊完技术,咱们再来看看硅光模块的应用领域,他的应用范围可太广了,从我们熟悉的数据中心、五 g 通信,到新兴的光计算、激光雷达、医疗传感,都能看到他的身影。首先是数据中心领域,这是硅光模块最核心的应用场景。 现在 ai 算力集群发展的越来越快,对数据传输的速率和功耗要求也越来越高,归光模块就成了 ai 算力集群的核心互联方案。目前八百 g 归光模块已经批量出货,而且 lpo 技术还让功耗大幅下降,进一步提升了数据中心的运行效率。 像 google、 meta、 阿里、腾讯这些大型数据中心运营商都是归光模块的主要需求方。然后是电信网络领域,在骨干网和成域网的传输中,一点六 t 归光模块能实现长距离、低损耗的传输,保障了大型网络的数据传输效率。 在五 g 激战前,传中,二十五 g、 一 百 g 的 归光方案降低了食盐,未来还会向五百 g 引进。华为、中兴、诺基亚、爱立信这些电信设备商都在积极采用归光模块技术,推动五 g 网络的升级和发展。 除了这些成熟的应用场景,归光模块在新兴领域也展现出了巨大的潜力。在光计算领域,利用归光芯片的并行处理特性,可以构建算力网络,突破传统电子计算机的算力极限, 成为超越摩尔定律的新技术路径。在激光雷达领域,通过硅基微震镜能实现高分辨率成像,为无人驾驶等技术的发展提供支持。在医疗传感领域,基于硅光生物传感器可以实现恒量检测,检测线能达到 p g、 m l 级别, 大大提升了医疗检测的精度和灵敏度。那么,硅光模块未来会朝着哪些方向发展呢?总结起来就是更快、更集成、更先进。首先是传输率的不断提升,硅光模块的传输率正沿着八百 g、 一 点六 t、 三点二 t、 六点四 t 的 路线迭代,目前八百 g 已经量产, 一点六 t 进入验证阶段,单波长两百 g 技术成为了突破的核心。未来随着技术的不断进步,硅光模块的传输率还会持续提升,满足日渐增长的宽带需求。 其次是集成度的持续进阶,从现在的混合集成向单片集成发展,目标是实现全功能的片上集成,这意味着硅光模块会变得更小、更高效,能,在更小的空间里实现更多的功能,进一步推动设备的小型化和便携化。还有就是先进封装技术的应用,搭载 c p u 先进封装技术后, 硅光模块的时延能降至 e、 n、 s 以内,这对于高速数据传输来说事关重要,能大幅提升数据交互的实时性。同时,硅光模块还在融合薄膜、泥酸、里者硅等新材料, 破解调制带宽和探测速度的瓶颈,为更高速率的需求提供支撑。最后咱们来梳理一下硅光模块的产业链。硅光模块的产业链分为上游、中游和下游,每个环节都有其核心角色和价值。上游主要是核心材料和关键器械, 包括硅晶元、三五族化合物等基础材料,还有光芯片、电芯片和无源器件三大类核心组建。光芯片是实现光电转换的核心,包含激光器、调制器、探测器等。电芯片负责信号的驱动、放大与恢复,无源器件则处理光信号的路由。 在核心材料领域,国内有互硅产业、陕西光电子先导院等供应商。国际上有 soatech、 信乐化学。硅光芯片领域,国内的中继续创、世嘉光子实现了技术突破。 国际上英特尔、 broadcom 占据领先地位。光器械领域,国内有源捷科技、长装、华新构建了配套体系。国际上 lumenta、 coherent 是 主要玩家, 中游是模块封装集成与制造测试环节。芯片集成需要实现光电器件的高效耦合,封装工艺正从混合集成向单片集成引进,先进封装技术也在逐步应用。 测试环节则要保障模块的传输速率、工耗等性能指标达标。国内的新益盛、剑桥科技在模块封装领域实现了规模化交付。 国际上 mario 也在硅光模块集成方面有重要布局。下游则是应用领域,主要包括数据中心、运营商、电信设备商, 还有新兴的光计算、激光雷达、医疗传感等领域,国内的华为、腾讯,国际上的 nvidia、 cisco 等企业都是硅光模块的重要需求方,驱动着行业的持续发展。另外,从市场规模来看,硅光模块所在的光模块市场增长势头强劲。 lightcounting 数据显示,二零二四到二零二九年,全球光模块市场年均复合增速将超百分之二十,二零二九年有望突破三百七十亿美元。而中国光模块市场也在持续增长,二零二四年规模突破六百亿元,二零二五年预计将突破六百五十亿元。 这都说明了硅光模块行业有着巨大的市场潜力和发展空间。今天咱们从硅光模块的定义、技术应用趋势和产业链等方面全面剖析了这个充满潜力的行业。 从 mera 的 收购动作,到二零二六年硅光方案的爆发预期,再到硅光模块在数据中心、五 g 新兴领域的广泛应用,我们能看到硅光模块正在成为光通信领域的核心力量,推动着高速互联时代的到来。 当然,硅光模块行业也还面临着一些技术挑战,比如单片集成的突破、更高速率的实现等。但随着技术的不断进步和产业链的完善,这些问题终将被解决。 未来,硅光模块不仅会改变我们的通信方式,还会在 ai、 无人驾驶、医疗等领域发挥更大的作用。如果你对硅光模块行业还有什么疑问或者想了解的内容,欢迎在评论区留言,咱们下期再见!


咱们来聊聊光讯科技这家公司,它是武汉的老牌光通信龙头,是国内首家光电子器械上市公司。深耕行业快五十年了,它能自己做芯片、器件、模块到子系统, 全产业链都能覆盖,研发人员有一千三百多人,研发投入占收入的百分之十二,专利超三千项,实力很扎实。 和谷歌合作挺深的,二零一五年就开始合作了,现在是谷歌 tpu 超算集群的核心供应商,它是国内唯一能量产一百九十二乘一百九十二端口 mcs 的 企业,这产品通过了谷歌验证, 二零二五年上半年就给谷歌送了两千多片模块,还共一点六 t 硅光模块。这些关键器械能让谷歌 ai 训练效率提百分之三十,延迟降不少。 二零二三年海外收入百分之三十四都来自谷歌,技术水平在国内是顶尖的,和中科院、中科大合作搞新技术, 新一代四百乘四百端口 o c s 都过了谷歌测试,还参与国际标准制定,行业地位也稳。连续十八年国内光机电竞争力榜首, 全球能排前十,接入光机电领域排第三,年初获量行业前三,客户资源超广。 国内有华为、中信、三踏运营商,还有字节、 bat 这些互联网巨头,字节二零二四年买了它几百万只光模块。国际上除了谷歌,诺基亚、三星也都是长期客户合作,十几年的不少, 发展前景很明朗。现在 ai 算力需求爆发, ocs 是 关键设备,它已经绑定谷歌,还在对接英伟达、微软, 加上五 g、 六 g 和数据中心的需求,增长动力足。财务方面,二零二五年一季度 ocs 业务收入同比涨了百分之三百,单台 ocs 毛利就有三万多美元,跟着谷歌 tpu 集群扩建,后续业绩还能往上走。 整体来说,这公司技术硬、客户牛,踩中了 ai 算力的风口,不管是行业地位还是发展潜力都挺能打。希望以上信息能帮助您更多了解这家公司。
