本文仅介绍最新重大突破性事件以及背后产业行情梳理,并非在当下时间节点推荐买卖任何公司,本文不具备任何个股操作指导功能,投资有风险,入市需谨慎。
一、重大事件:
据最新消息,上海交通大学科研人员近日在新一代光计算芯片领域取得重大突破,首次实现支持大规模语义媒体生成模型的全光计算芯片LightGen,相关成果12月19日发表于《科学》杂志。
二、什么是光芯片:
光芯片(Photonic Integrated Circuit, PIC)是一种将光学元件集成到微型芯片上的技术,类似于电子集成电路(IC),但利用光子而非电子来传输和处理信息。以下是关于光芯片的科普介绍:
1. 光芯片的核心原理
光芯片通过半导体材料(如硅、磷化铟、氮化硅等)制造微型光学元件,利用光的特性(如干涉、折射、衍射)实现信号处理。关键组件包括:
激光器:产生光信号。
调制器:将电信号转换为光信号(如电光调制器)。
波导:类似电路中的导线,引导光传输。
探测器:将光信号转回电信号(如光电二极管)。
滤波器/分束器:对光信号进行分选或处理。
2. 光芯片 vs 电子芯片
速度:光速远高于电子传输速度,适合高频信号(如
5G、
太赫兹通信)。
能耗:光传输损耗低,减少发热问题。
带宽:光通信可并行传输多波长(波分复用,WDM),大幅提升容量。
抗干扰:光信号不受电磁干扰,适合复杂环境。
3. 主要应用领域
光通信:
数据中心、光纤网络的核心器件(如100G/400G光模块)。
传感:高精度
传感器(如激光雷达、生物传感)。
量子计算:用于量子态生成与操控。
人工智能:光计算芯片可加速矩阵运算(如神经网络)。
4. 关键技术挑战
集成度:如何将激光器、调制器等高效集成到单一芯片。
材料兼容性:硅基光芯片成本低,但发光效率差;磷化铟性能好但成本高。
封装:光芯片需与光纤精准对准,工艺复杂。
5. 未来趋势
硅光技术(Silicon Photonics):利用成熟硅工艺降低成本,
英特尔 、
思科 等公司已推出商用产品。
异质集成:结合不同材料(如硅+III-V族)优化性能。
可编程光芯片:动态重构光学路径,适应多种应用。
举例说明
华为/思科的光模块:用于数据中心的高速光互联。
激光雷达芯片:自动驾驶中用于3D环境感知(如Luminar)。
量子光芯片:科研机构开发的小型化量子光源。
光芯片是“光电子”与“集成电路”的交叉领域,有望突破传统电芯片的物理瓶颈,推动通信、计算和传感技术的革新。随着5G、AI和量子技术的发展,光芯片的重要性将进一步提升。
三、产业:
1. 光芯片(光子芯片)相关企业
光芯片是光通信、光计算的核心部件,应用于数据中心、AI算力等领域:
光迅科技(
002281):国内光通信龙头,涵盖光芯片、光模块研发。
源杰科技 (688498):专注于高速光芯片设计,产品用于数据中心和5G。
长光华芯(
688048):高功率激光芯片企业,部分技术可延伸至光计算领域。
仕佳光子(
688313):光芯片及光模块供应商,覆盖数据中心和电信市场。
2. 算力基础设施相关企业
算力提升需要芯片、服务器、
云计算等支持:
中科曙光(
603019):高性能计算(HPC)和服务器供应商,布局算力中心。
寒武纪(
688256):AI芯片设计公司,专注于算力芯片(如云端推理芯片)。
海光信息(
688041):国产CPU/GPU供应商,产品用于数据中心算力。
浪潮信息(
000977):服务器龙头,为AI算力提供硬件支持。
3. 光计算前沿技术探索
光计算(利用光子替代电子进行运算)是未来算力的潜在方向,但商业化尚早:
剑桥科技 (
603083):参与硅光技术研发,与算力基础设施相关。
联特科技(
301205):聚焦光模块,涉及高速光通信技术。
4. 其他关联领域
新易盛(
300502):光模块企业,受益于算力需求增长。
华工科技(
000988):光电子技术覆盖光芯片和传感器。