通信行业专题报告：AI浪潮来袭，硅光子迎来黄金发展机遇.pdf

上传者：新加坡
时间：2024/01/02
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通信行业专题报告：AI浪潮来袭，硅光子迎来黄金发展机遇。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。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。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。

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。假设在同样的良率水平下，硅光模块相比较传统光模块的成本有一定的下降，主要体现在：硅光模块的光源成本大幅降低；硅光芯片能够集成部分光无源器件以降低成本；硅光模块制造工艺成本大幅降低。硅光与CMOS 工艺兼容性高，但也需要解决很多know-how问题，并且可能会影响最终硅光模块是否能大批量生产。

硅光800G光模块有望在2024年实现大批量出货，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。英特尔引领硅光子技术在100G时代大放异彩，200G和400G硅光模块发展迟缓，800G迎来量产机遇，1.6T时代硅光及薄膜铌酸锂优势凸显。硅光产业链下游需求旺盛，上游设计方案百花齐放，一体化布局的厂商优势显著。全球硅光模块市场，思科和英特尔份额保持领先，但光模块头部厂商有望颠覆格局。相干技术下沉至DCI，硅光子技术因其高集成度和低成本，在相干光模块领域将高速发展。

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。随着AI的快速发展，多模态大模型的参数量大幅提升带来数据传输需求的爆发，无论是训练侧还是推理侧，数据在GPU和Switch之间以及GPU和HBM之间的传输带宽愈发成为整个系统的瓶颈。而硅光引擎目前是最佳的光学I/O产品形态之一，将大幅提升传输带宽。此外，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。