光通信芯片組市場正迎來前所未有的增長機(jī)遇，根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)LightCounting的最新預(yù)測，從2025年至2030年，該市場將以17%的年復(fù)合增長率（CAGR）持續(xù)擴(kuò)大，銷售額預(yù)計將從2024年的約35億美元躍升至2030年的超過110億美元。這一趨勢反映出光芯片技術(shù)在科技界日益受到的關(guān)注與重視。
當(dāng)前，以太網(wǎng)和DWDM技術(shù)作為市場的兩大支柱，持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。而PAM4 DSP芯片的悄然崛起，則為市場增添了新的活力，成為第三大細(xì)分市場。PAM4芯片主要用于交換機(jī)ASIC與可插拔端口之間的板載重定時器，是提升數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。超大規(guī)模云服務(wù)商對AI基礎(chǔ)設(shè)施的投資激增，直接推動了400G/800G以太網(wǎng)光模塊需求的增長，進(jìn)而帶動了PAM4芯片組的銷售。
在無線前傳領(lǐng)域，PAM4光器件作為新興市場，預(yù)計在2025年迎來復(fù)蘇，并在2026年繼續(xù)展現(xiàn)增長潛力。與此同時，國內(nèi)外科技巨頭和科研機(jī)構(gòu)在光芯片領(lǐng)域的投入也不斷加大。
英偉達(dá)、英特爾等企業(yè)在光子技術(shù)上加大布局，英偉達(dá)計劃在2027年推出集成共封裝光學(xué)（CPO）技術(shù)的Rubin Ultra GPU計算引擎，以解決數(shù)據(jù)傳輸帶寬瓶頸，并將在2025年與臺積電、博通合作推動硅光子產(chǎn)品的量產(chǎn)。英特爾則在光纖通信大會（OFC）上展示了其光學(xué)計算互連（OCI）芯片，實(shí)現(xiàn)了與CPU的共封裝，為未來的AI計算提供了高帶寬需求的解決方案。
光子加速計算初創(chuàng)公司Lightmatter在D輪融資中成功融資4億美元，估值達(dá)到44億美元，這筆資金將用于加速光芯片的生產(chǎn)和部署，以滿足AI集群對低能耗、高性能計算的需求。
在科研方面，國內(nèi)外頂尖團(tuán)隊(duì)也取得了顯著的進(jìn)展。上海交通大學(xué)鄒衛(wèi)文教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了新型光子張量處理芯片，實(shí)現(xiàn)了高速張量卷積運(yùn)算，算力密度高達(dá)588 GOPS/mm2，未來有望通過提升集成規(guī)模達(dá)到1 TOPS/mm2以上。該芯片在視頻動作識別上實(shí)現(xiàn)了97.9%的識別準(zhǔn)確率，接近理想識別準(zhǔn)確率98.9%。
清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了名為“太極”的光子芯片，能效遠(yuǎn)超當(dāng)前智能芯片，太極-Ⅱ全光學(xué)AI芯片更是實(shí)現(xiàn)了能效上的突破，超過了英偉達(dá)H100。這一成果不僅標(biāo)志著技術(shù)上的飛躍，更可能引領(lǐng)計算范式的新變革，甚至重塑計算機(jī)的設(shè)計與構(gòu)建方式。
香港城市大學(xué)副教授王騁團(tuán)隊(duì)與香港中文大學(xué)合作研發(fā)出微波光子芯片，處理速度更快、能耗更低，應(yīng)用范圍廣泛，涵蓋5/6G無線通訊系統(tǒng)、高解析度雷達(dá)系統(tǒng)、人工智能等多個領(lǐng)域。
IBM也在光子芯片領(lǐng)域取得了新突破，實(shí)現(xiàn)了下一代高速光互聯(lián)技術(shù)，顯著提升了數(shù)據(jù)中心訓(xùn)練和運(yùn)行生成式AI模型的速度，能效提升顯著。這一創(chuàng)新技術(shù)通過增加光纖密度和優(yōu)化封裝工藝，解決了高集成帶來的散熱難題，為AI性能的提升提供了新的解決方案。
光通信領(lǐng)域正加速向高速率、集成化、低功耗方向發(fā)展，1.6T、硅光、LPO、CPO等技術(shù)趨勢成為行業(yè)變革的主要驅(qū)動力。1.6T高速光模塊成為下一代數(shù)據(jù)中心的核心需求，通過DSP芯片與硅光技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)了單波1.6Tbps的傳輸速率，功耗大幅降低。硅光技術(shù)作為底層創(chuàng)新，顯著降低了成本和功耗，成為CPO等先進(jìn)封裝的關(guān)鍵技術(shù)。
LPO技術(shù)則通過“去DSP化”降低功耗和延遲，實(shí)現(xiàn)了性能與成本的平衡，適用于中短距離場景。CPO技術(shù)則更加激進(jìn)，通過光引擎與交換芯片的共封裝，將能效降至極低水平，支持超高速率，但散熱難題和外置光源依賴成為其商業(yè)化面臨的挑戰(zhàn)。
在光芯片材料方面，磷化銦（InP）因其優(yōu)異的性能而受到關(guān)注。然而，其制備工藝相對復(fù)雜，成本較高，限制了大規(guī)模應(yīng)用。科研人員正在不斷探索新的制備方法和優(yōu)化工藝，以降低成本并提高生產(chǎn)效率。
