一、硅光子技术概念
硅光子技术是以硅或者硅基材料 (Si, Si02,SiGe) 作为村底材料,利用与集成电路兼容的CMOS工艺制造对应的光子器件和光电器件,以实现对光的激发,调制,响应等功能,广泛应用于设备互连、光计算等下游多个领域中,硅光子技术的发展阶段主要分为技术探索阶段,技术突破阶段,集成应用阶段,以及应用拓展阶段。目前硅光子技术处在应用拓展阶段,先进的硅光子集成平台有望取得广泛应用。
二、硅光子技术优势
(1)硅光子技术绝非简单的存量替代,而是以 “硅基集成” 重构光通信产业的革命性突破。其核心价值在于将光子学与成熟半导体制造体系深度融合,凭借高集成度(体积缩减 30%)、低功耗(较传统模块降低 40%)、低成本(综合成本下降 20%)及快速迭代优势,完美适配 AI 大模型、
云计算带来的指数级数据传输需求。相较于传统分立元器件,采用硅光技术的集成元器件更具高速率、高集成化、低功耗、低成本等优势,满足技术快速变革对高速数据传输的需求,是光通信产业最有潜力新风囗之一,
(2)硅光子与传统光模块相比,硅光模块在有源和无源器件上均有明显区别,硅光技术可以使光模块成本有明显下降,但工艺是影响硅光模块是否能够实现量产的关键因素之一。硅光子技术主要是对光模块中的激光器、调制器和无源器件产生变化。
(3)AI浪潮推动
数据中心计算吞吐量需求激增,而AI服务器中的“通信瓶颈”正成为制约其规模扩大的关键桎梏。当前使用的铜互连技术在更高数据速率下存在信号衰减、串扰和能效低下等问题。采用硅光子调制器的光互连虽能提供更高容量,但其带宽密度、成本和每比特能耗正面临瓶颈。新一代光互连技术的突破势在必行。
英特尔 已经推出了采用光互连技术的FPGA商业化产品Stratix 10,以及采用硅光互连技术的泛处理器XPU产品。以Lightmatter和Lightelligence为代表的公司推出了新型的硅光计算芯片Envise芯片等,性能远超目前的AI算力芯片。以运行BERT自然语言模型为例,
Envise的速度是英伟达 芯片的5倍,功耗仅为后者六分之一。
三、科技巨头纷纷布局硅光子技术
硅光子技术优势显著,数通光模块为下游主要应用场景。海外科技巨头纷纷布局硅光子技术,有望实现高速发展。硅光具有兼容成熟的CMOS工艺、集成度高、封装工艺简化、低成本和低功耗等优势。Nvidia、Intel、TSMC和Broadcom等科技巨头在光互连等领域争相布局硅光子技术,突破在即。硅光子技术产业链的上游包括
光芯片设计、SOI衬底、外延片和代工厂,中游为光模块厂商,下游分为数通领域和电信领域。英特尔、中际旭创、Coherent、
思科 和Marvell等厂商同时具备PIC设计和模块集成能力,且与下游云厂商和AI等巨头客户保持紧密合作,优势显著,在供应链中的引领作用较为明显。当前全球硅光模块市场,思科和英特尔份额保持领先,但一体化布局的光模块头部厂商预计将会颠覆现有竞争格局。
海外科技巨头布局硅光子技术情况表:
四、硅光子有望实现高速发展
根据Yole的数据,2022年到2028年硅光子芯片的市场规模的CAGR达到44%,其中数通光模块在硅光子芯片市场中占比达到90%以上,为主要应用场景。2025年全球光模块市场规模已达 121 亿美元,中国市场接近 700 亿元,而硅光与 CPO(光电共封装)的协同发展,正打开比传统光模块大一个数量级的光电融合增量市场,2026 年 CPO 端口在800G/1.6T 出货量中占比预计接近 30%。产业格局层面,硅光技术推动价值重心向上游 PIC(光子集成芯片)设计环节集中,打破了传统光模块产业链价值分散的格局,拥有自主PIC 设计与模块封装能力的企业将掌握利润分配主导权。技术迭代呈现明确节奏:800G 硅光模块已进入规模兑现期,1.6T 成为 2025 年商业化元年,3.2T及以上超高速率产品加速研发,2025 年全球数据中心硅光模块市场规模预计达 55 亿美元,渗透率有望突破 50%,行业正迎来 “技术突破 - 产能释放 - 客户验证” 的黄金增长周期。
五、硅光子相关产业链
值得注意的是,以前光学I/O主要应用在设备之间(服务器到交换机或交换机到交换机),现在也逐步渗透到板上芯片间光互连,未来会在芯片的chiplet之间实现光互连,将进一步拓展硅光技术应用场景。此外,硅光子技术在CPO、光计算和激光雷达等领域也有较为明确的应用前景。硅光子概念股涉及多个产业链环节,以下是一些相关企业梳理,仅供参考:
1、硅光设备与材料。硅光工艺设备除了包括高精度的硬件,软件和技术支持也是非常重要的竞争力。铌酸锂芯片是下一代800G/1.6T光模块的核心部件,未来市场空间约百亿。Ficontec是全球光子及半导体自动化封装和测试领域的领先设备制造商之一,在硅光封装设备领域具备较强的竞争力。 (1)罗博特科(
300757):公司全资子公司ficonTEC是全球极少数能够为800G以上硅光电子、CPO光模块提供全自动封装耦合设备的企业,是全球硅光模块领导企业Intel以及CPO领导企业Broadcom的主要耦合设备供应商之一。ficonTEC凭借其“From Lab to Fab”的模式,能够为客户从研发验证、新产品导入(NPI)直至大规模量产(HVM)提供全生命周期的支持。
(2)科瑞技术(
002957):公司光模块耦合设备、自动对准系统、性能测试平台,适配 800G/1.6T 高速光模块。
(3)云南锗业(
002428:)公司提供磷化铟衬底材料,是硅光芯片上游关键材料供应商,依托国产MO
CVD设备 和国内合作伙伴云南鑫耀的6英寸磷化铟衬底技术,成功解决了大尺寸外延均匀性控制这一世界性难题。
(4)光库科技(
300620公司为全球唯三,国内唯一的铌酸锂调制器企业,铌酸锂调制器全球规模化领先。公司具备了开发高达800Gbps及以上速率的薄膜铌酸锂调制器芯片和器件的关键能力。
(5)天通股份(
600330)公司生产的铌酸锂晶体材料是铌酸锂电光调制芯片及器件的上游关键原材料,已实现了从6英寸到12英寸铌酸锂晶圆的全尺寸覆盖。其晶体材料被光模块领军企业如中际旭创、新易盛大量采购,用于生产1.6T产品。
(6)四川九洲(
000801)子公司
九洲光电 所推出的400GDR4高速微光引擎和800GDR8高速光引擎,不仅在业界率先实现了高性能硅光解决方案。
2、大功率CW光源。外置大功率CW光源是目前硅光模块采用的主要激光器方案,既可以降低激光器成本,也能降低光模块的失效比例。外置大功率CW光源不仅可以用于硅光模块,也可以用在CPO和光互连等产品上。国内多家光芯片公司都在积极布局,均推出了各种功率的CW光源产品。 CW光源概念个股:
(1)长光华芯(
688048):高端CW光源已实现量产,功率行业领先,800G/1.6T硅光模块已批量应用,100mWCM光源技术领先。
(2)
源杰科技 (688498):CW光源已进入量产,Q2交付量显著提升,100GPAM4模块光源小批量出货。
(3)仕佳光子(
688313):在PLC、AWG等无源光器件中具备独特的竞争优势,CW光源尚在验证中 (4)三安光电(
600703):子公司泉州光通已推出硅光技术70/100mW HP DFB产品。100G DML产品正在研发中。
(5)华工科技(
000988):控股的
云岭光电 布局CW光源,产业链协同加速,配套1.6T硅光芯片突破,具备上下游一体化优势。
3、硅光器件及硅光模块。硅光器件和模块是硅光子产业链的主力环节,头部厂商在硅光子技术的深度布局也将影响硅光产品的渗透率。随着硅光子技术的不断发展,多家国内外厂商具备了硅光子技术的设计和封装等能力,有望加速硅光子产品的渗透。 (1)新易盛(
300502):全球唯二实现1.6T硅光模块量产的企业,自研硅光芯片良率较高,产品适配国产芯片,客户涵盖Meta、
微软 等,获英伟达50亿美元订单。
(2)中际旭创(
300308):全球光模块龙头,自研硅光芯片,产品覆盖400G、800G、1.6T硅光模块,技术迭代领先,客户包括英伟达、谷歌等。
(3)天孚通信(
300394):光器件平台型企业,全球光无源器件市占率超60%,提供硅光封装平台,与中际旭创等合作开发3D封装方案。
(4)
剑桥科技 (
603083):2025年11月14日互动,1.6T光模块方面,公司已布局多款型号,涵盖LPO/LRO相关机种且以硅光技术为主,可覆盖主流市场需求,目前部分产品进入小批量供货阶段,预计2026年一季度实现大量发货。硅光芯片领域,公司与3家供应商合作并通过保供协议或投资保障供应,800G及以上光模块以硅光技术为主,已做关键物料储备。
(5)长芯博创(
300548):公司800G硅光模块已进入微软Azure供应链,公司已与英特尔签订三年期战略协议,锁定2026-2028年30%的1.6T硅光芯片产能。
(6)光迅科技(
002281):国内光模块龙头,具备从芯片到模块的垂直整合能力,1.6T硅光模块通过华为认证,与思科合作推出高速硅光产品。
(7)华工科技(000988):自研硅光芯片,推出1.6T硅光模块,支持CPD/LPO双技术路径,产品应用于数据中心和智能网联车领域。
(8)可川科技(
603052):2025年9月19日讯石光通讯公众号信息,公司携多款硅光400G/800G/1.6T系列光模块产品在本届CIOE光博会上展出。2025年12月31日盘后纪要,全资子公司可川光子目前首条 400G/800G 高速光模块生产线已正式投产启用,并已向多家海内外客户送样。
(9)环旭电子(
601231):公司计划在海防厂投资建设月产10万只800G/1.6T硅光光模块产能,包括光引擎、模块组装及终端测试完整产线,以满足北美市场旺盛需求。 (10)永鼎股份(
600105):公司400G/800G光模块已批量交付, 1.6T光模块采用解耦波分与硅光集成技术,已实现量产并获
特斯拉 Dojo 2.0、微软、Meta等国际客户订单。子公司鼎芯光电已建成国内稀缺的IDM激光器芯片工厂,适配400G 光模块的100G EML 产品已通过客户验证,适配硅光应用的70mW CWDFB产品指标处于行业领先水平。
(11)汇绿生态(
001267):2025年11月5日互动易,子公司武汉钧恒鄂州一期150万只/年400G/800G光模块产线预计2025年12月正式投产,二期300万只/年产线预计2027年投产,马来西亚基地同步建设中。1月5日在互动平台表示,武汉钧恒1.6T的产品在排产准备中,当前情况符合预期。子公司武汉钧恒作为Coherent光模块的核心代工厂商,公司光模块产品占比有望进一步提升。 (12)世嘉科技(
002796):2025年12月29日晚公告,公司拟通过增资扩股及股权受让相结合的方式,以2.75亿元总价取得光彩芯辰20%股权,同时计划未来进一步推进控股收购,标的公司承诺2025-2027年净利润累计不低于2.85亿元。2026年1月14日盘后投资者调研,公司已向光彩芯辰支付了增资款1.2亿元,已完成相应股权的变更登记,后续拟控股,光彩芯辰目前产品覆盖100G至800G及1.6T系列光模块产品,主要客户集中在北美市场。
(13)太辰光(
300570):2025年8月21日在互动平台表示,公司800G光模块已经供货,1.6T光模块正在研发。
(14)华懋科技(
603306):2025年9月29日晚公告,拟以15.04亿元收购富创优越剩余57.84%股权,实现全资控股。标的是全球AI及算力制造产业链企业,致力于高速率光模块、高速铜缆连接器等。承诺2025-2027年净利润分别不低于2.0亿、2.5亿、3.3亿元,累计不低于7.8亿元。
(15)铭普光磁(
002902):2025年5月9日业绩说明会,在光通信产品方面,公司为数据中心客户提供40G、100G、200G和400G的全系列高速光模块,并且最新硅光800G DR8光模块Demo已经于2024年3月通过行业测试标准。
4、硅光代工厂。在大批量生产的时候,硅光芯片流片的良率和一致性都是非常重要的参数。因此需要花费较多的时间和金钱去攻克硅光工艺中的know-how问题,从而保证量产的稳定性。 (1)燕东微(
688172):构建“8+12英寸CMOS兼容”硅光工艺体系,发布SiN硅光PDK 1.5版本,涵盖9款核心器件,具备承接代工量产能力,成为国内少数实现硅光芯片量产及代工服务的企业。
(2)赛微电子(
300456):公司是CPO硅光晶圆代工的核心企业。公司的硅光子技术是基于硅材料,利用光传输数据,以半导体工艺进行光器件开发与集成的新一代通信技术,用于实现芯片内应用于光通信、光互联和光计算。公司提供硅光子芯片的
MEMS工艺开发与晶圆制造服务,拥有目前业界领先的TSV绝缘层工艺和制造平台,已研发出包括深反应离子刻蚀等在内的100余项MEMS核心国际专利,可为实现功能化晶圆级封装和三维集成提供保障。
(3)汇绿生态(001267)2025年11月5日互动易,武汉钧恒鄂州一期150万只/年400G/800G光模块产线预计2025年12月正式投产,二期300万只/年产线预计2027年投产,马来西亚基地同步建设中。子公司武汉钧恒作为Coherent光模块的核心代工厂商,北美Al光模块公司Coherent是菲尼萨的控股公司,同时也是谷歌和英伟达的光通器件供应商。