中國光芯片迎來“邁向高端”黃金窗口期


    中國產業經濟信息網   時間:2026-06-24





      近期,光芯片領域熱度持續攀升,政策、產業、資本各層面表現出利好。2026年6月,工信部正式印發《“人工智能+信息通信”創新發展實施意見(2026—2028年)》,明確加強高端光電芯片、CPO、全光交換等核心技術研發。英偉達、Meta等海外巨頭接連砸下數十億美元鎖定光互聯產能。800G光模塊降價放量、1.6T光模塊試產落地,共同支撐AI算力網絡的帶寬需求……


      值得注意的是,這一輪產業利好并非短期概念炒作,而是行業基本面發生實質性變化的直接體現。據統計,2025年全球光通信市場銷售額達到368億美元,2026年預計增長至390億美元,市場規模持續增長。AI算力的爆發,改變了光芯片的行業定位,使其從傳統的“通信管道”升級為決定算力上限的“戰略性資源”。


      AI重塑行業發展邏輯,供需格局發生轉變


      AI算力爆發是撬動光芯片需求的核心引擎。當前云端智能體、大模型多部署在萬卡、十萬卡甚至更大規模的服務器集群上,對數據傳輸速率、時延、穩定性要求極高。以10G/25G/100G為代表的傳統中低速光芯片及配套模塊,已經跟不上算力集群的運行需求,800G、1.6T高速光模塊成為全行業的剛需。


      “光通信板塊的上漲并非短期題材炒作,而是建立在產業基本面發生實質性改變的基礎上。AI算力需求正將光通信從傳統的‘通信管道’升級為決定算力上限的‘戰略性資源’,其影響不僅是短期需求刺激,更指向一場長期且深遠的生態重構。”光通信VCSEL供應商華芯半導體科技有限公司董事長彭靈勇向《中國電子報》記者表示。


      根據Light Counting預測,2026年800G和1.6T光模塊將迎來快速放量,合計市場規模有望達到146億美元,占到整體光模塊市場規模的約64%。從出貨量來看,2026年全球800G光模塊預計賣出3350萬只,1.6T光模塊需求量將達到860萬~2000萬只,其搶手程度,甚至超過了當下熱門的HBM(高帶寬內存)芯片。


      “短期內,為緩解‘通信堵點’,催生了1.6T光模塊在2026年的規模商用,產業鏈業績確定性極強。長期來看,技術正在向‘光通信3.0’演進,未來將走向共封裝光學(CPO)以突破功耗極限,全光交換(OCS)以重構網絡架構,銅纜在AI高速互聯領域已進入淘汰倒計時。”彭靈勇說道。


      快速攀升的需求,導致供給端短板日益凸顯。一方面,AI集群所需的光模塊數量,通常是普通數據中心的3~5倍;另一方面,國內骨干網絡已有近半數設備升級為800G,各大算力樞紐和頭部智算中心也基本用上了800G網絡,加上北美云廠商、英偉達等企業定下了直到2028年的大額長期訂單,海內外需求同步走高,國內相關產能一直滿負荷生產。


      “當前光通信行業呈現市場擴容與產能短缺并存的態勢,高盛預測光互聯市場將在2~3年內從150億美元擴張至1540億美元,但高端EML光芯片、磷化銦襯底等上游核心材料供給緊缺,二者供需缺口分別超過30%和70%。”彭靈勇談及行業現狀時說道。


      具體來看,這種供貨緊張并不是簡單的短期產能調配問題,而是長期形成的結構性難題。以生產光芯片必備的磷化銦晶圓為例,一條6英寸晶圓產線的投資額就超過10億元,不僅造價高昂,建設、擴產的周期也相當漫長。同時,再疊加高端芯片量產良率偏低、光電協同設計能力有待提升等問題,進一步放大了市場缺口。


      而這樣的行業現狀,也給本土產業鏈留下了寶貴的成長和迭代機會。短期之內,整個行業的核心任務是消化海量訂單、緩解供貨壓力;長期來看,全行業都會朝著更低功耗、更高帶寬、更高集成度的方向持續升級。本土產業鏈也將借著這一輪行業變革的東風,穩步補齊短板、打磨技術,持續提升自身競爭力。


      本土產業鏈分層明顯,高端賽道迎來窗口期


      市場供需的持續變化,倒逼國內光芯片企業不斷打磨實力。經過多年技術積累與市場打磨,本土光芯片產品形成了清晰的梯隊形態:中低端產品已經站穩市場,高端產品仍處在加速追趕的階段。而當下,整個行業也正迎來向高端領域突破的寶貴窗口期。


      從實際應用和市場表現來看,產品分層的特征十分直觀。


      面向常規通信場景的低速光芯片,本土技術、產能、供應鏈已經發展得十分成熟,完全可以滿足市場需求。


      應用范圍更廣的10G光芯片,本土產品市場份額可觀,批量交付能力經過了長期市場檢驗,運行穩定可靠。


      而聚焦AI算力集群、高速互聯場景的25G及以上高速光芯片,是目前行業發力的重點。這類芯片也是支撐萬卡級GPU集群運轉的核心硬件,現階段本土相關產品市場占比僅4%~5%,依舊存在不小的提升空間。


      針對網上流傳的“光芯片整體國產化率達70%”這一說法,彭靈勇作出客觀澄清:“這通常是將中低端產品及無源器件等計入統計的結果,并不適用于AI所需的高端有源芯片場景。”


      正如彭靈勇所言,高端賽道是本土產業接下來集中攻堅的核心方向。


      目前行業面臨的是一系列系統性難題:除了高端芯片設計制造能力有待加強之外,行業還普遍存在高端產能緊張、量產良率不足、核心材料供給受限等問題。與此同時,上游DSP電芯片等關鍵配套器件對外依賴度較高,也成為制約整條產業鏈向上突破的一大阻礙。


      綜合來看,本土光芯片產業如今是“基礎扎實、短板尚存、機遇在前”。中低端產品筑牢了市場根基,高端產品雖仍有差距,但在市場需求、政策扶持、技術創新的多重助力下,向上突破的條件已經成熟。2026—2027年,也將是本土產業沖刺高端賽道的黃金時期。


      前沿技術待突破,多元路線勾勒產業未來


      本土光芯片產業要真正站穩高端市場,核心比拼的是技術創新。目前整個行業摸索出三條主流發展路線,國內企業、科研團隊齊頭并進,在新材料、設備架構、集成封裝上不斷取得新進展。多樣的技術方向,不僅解決了當下的行業難題,也清晰描繪出整個賽道的發展態勢。


      第一條發展路線是薄膜鈮酸鋰,被視為新一代“芯片原料”。


      隨著AI服務器的傳輸速度越提越快,傳統的芯片原材料逐漸逼近性能天花板,傳輸慢、耗電多的問題越來越突出。在這樣的背景下,薄膜鈮酸鋰成為業內公認的新一代優質材料,也是國內發力的重點方向。


      談及薄膜鈮酸鋰的技術優勢,圖靈量子高級產品總監楊志偉向《中國電子報》記者表示:“基于硅光的光通信,帶寬上限就60GHz,想要做到100G就需要異質集成,目前還在實驗室階段。而薄膜鈮酸鋰很輕松就可以達到100GHz以上,這是它的一個天然優勢,同時光學插入損耗更低、調制效率更高、驅動功耗更小,更契合高速算力集群的超高速、低功耗光互連需求。”


      除了技術優勢,薄膜鈮酸鋰的成本優勢也將隨著8英寸薄膜鈮酸鋰晶圓的量產而逐步釋放。為了讓這項技術快速落地,國家級創新平臺、高校研究院所與骨干企業聯合共建公共代工與中試平臺,統一制定生產工藝標準,幫助行業提升良率,讓更多企業能參與研發生產。目前業內也分成了兩種研發思路:一部分團隊專注做獨立芯片產品,還有一部分嘗試把它和成熟的硅材料結合,取長補短。


      2026年被業界視作薄膜鈮酸鋰的量產元年。今年3月舉辦的全球光通信大會(OFC)形成共識:800G及以下光模塊,用硅光、磷化銦可以滿足需求;但1.6T、3.2T高速光模塊和CPO共封裝技術,都離不開薄膜鈮酸鋰。過去它僅用于試驗、難以量產,現在工藝大幅進步,產品已批量走向市場。預計2027—2028年,3.2T光模塊產品逐步普及,薄膜鈮酸鋰也會成為行業標配,商用價值全面釋放。


      第二條發展路線是LPO,其核心技術是簡化設備結構,走出一條特色發展路。


      LPO技術的核心思想是做減法,它保留了傳統可插拔光模塊的形態,去掉了模塊內部最耗電、最昂貴的DSP芯片,用更簡潔的組合完成數據傳輸工作,具有低功耗、低成本、低時延、易維護的特點。


      LPO技術具有以下幾個優點:第一,低功耗。根據半導體產品供應商MACOM的數據,具有DSP功能的800G多模光模塊的功耗可超過13W。而利用MACOM PURE DRIVE技術的800G多模光模塊功耗低于4W,下降70%。第二,低成本。有業界機構分析,800G光模塊中,BOM成本約為600~700美金,DSP芯片的成本約為50~70美金,去掉該芯片能有效降低成本。第三,低時延。沒有了DSP,減少了一個處理過程,數據的傳輸時延也隨之下降,對于AI計算和超級計算場景尤為重要。第四,易維護。LPO的封裝沒有顯著改變,支持熱插拔,簡化了光纖布線和設備維護,使用上更加方便。


      在使用場景上,LPO更適合服務器機柜、機房集群內部短距離的數據傳輸,范圍大概在500米以內,而這恰好是當下AI算力集群最核心的使用場景。憑借架構精簡、功耗更低的優勢,LPO技術已在國內多個智算中心、互聯網大廠規模部署,也成為國內光芯片產業差異化發展的一大亮點。


      第三條發展路線是CPO,其優勢是芯片“合體”,成為行業主流演進形態。


      光互聯技術,是突破算力集群帶寬瓶頸的關鍵。其中,光電協同封裝(CPO)被視為下一代主流技術。相比可插拔光模塊、近封裝光學(NPO),CPO將光引擎與計算芯片直接集成在同一封裝基板上,從而大幅提升物理集成度,并將電信號傳輸壓縮至毫米級,在提升信號完整性的同時降低功耗。


      當前,全球各大科技企業都在全力布局這項技術,國內也緊跟步伐,主要從玻璃基板封裝、微型芯片、異質融合三個方向開展研發。據Light Counting預測,2030年CPO市場規模預計達到100億美元,2027—2030年將呈現高增態勢,市場高增長的核心驅動力是AI算力軍備競賽倒逼功耗與帶寬極限突破,疊加封裝良率與工藝突破、云廠商與頭部客戶強綁定及產業鏈國產化,形成從需求、供給到生態的閉環。


      以上三條技術路線分工明確,形成了長短搭配的完整布局:短期依靠LPO、薄膜鈮酸鋰解決當下的商用需求;中長期重點推進CPO技術布局,瞄準未來市場。而芯片材料、精密生產工藝的持續打磨,更是所有技術落地的基礎保障。


      縱觀整個光芯片產業,AI浪潮帶來的不僅是短期訂單的集中爆發,更是一場覆蓋供需結構、產品體系、技術路線的全方位重塑。2026—2027年,既是1.6T光模塊、CPO技術的普及拐點,也是本土高端光芯片實現跨越的黃金窗口期。立足光通信3.0的發展大勢,國內光芯片產業鏈將持續補齊短板、強化優勢,在深度融入全球產業體系的過程中穩步前行,在這場長期的產業變革中持續創造新價值。(記者 張心怡 實習生 劉璐)


      轉自:中國電子報

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