《硅光子市场及技术趋势-2026版》
2026-11-06 21:59:52   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

Silicon Photonics 2026

硅光子技术成为AI数据中心的主流光通信平台

随着人工智能（AI）集群（如上万颗GPU协同训练）规模扩大，传统铜线在长距离、高速传输下信号衰减严重、发热量大，“光进铜退”已成行业共识。当前，硅光子技术正加速成为AI数据中心光通信的重要方向。市场调研机构Yole预测硅光子及集成光路（PIC）芯片市场规模预计将从2025年的11亿美元增长至2026年的38亿美元，并于2031年达到约166亿美元。基于硅光子技术的以太网（Ethernet）和InfiniBand模组市场规模将从2025年的84亿美元增长至2026年的280亿美元；而这仅仅是个开始——预计到2031年，该市场规模将达到745亿美元，复合年增长率（CAGR）为44%。此外，SOI晶圆（按300毫米晶圆折算）的需求也将以66%的复合年增长率持续增长至2031年，并且未来仍有进一步增长空间。

2025～2031年硅光子及集成光路（PIC）模组市场预测

大中华区在共封装光学产业链中处于领先地位

在共封装光学（CPO）代工领域，台积电（TSMC）的COUPE技术处于领先地位，格罗方德（GlobalFoundries）、高塔半导体（Tower）、意法半导体（ST）和英特尔（Intel）则在争夺其余市场份额。共封装光学产业链中约70%至80%的物理环节涉及中国台湾和中国大陆。其中，设计与系统端位于北美；光模块的规模化生产集中在大中华区（代表企业包括中际旭创、新易盛、光迅科技）；基板与研发则主要分布在欧洲。目前，领先的光模块厂商正自主设计PIC并构建光引擎，同时积极向近封装光学（NPO）和XPO等技术方向演进。SOI晶圆的供应并非瓶颈，真正的制约因素在于晶圆厂产能和激光器供应。

2025～2026年数据通信PIC芯片厂商市场份额（按照出货量计算）

目前单通道速率为200G，2027年起将提升至400G；PIC正向多材料体系演进

1.6T OSFP于2026年进入量产阶段。硅光子技术在DR8和2×FR4光模块设计中的采用率已超过70%，成为IM-DD（强度调制-直接检测）技术路线的默认选择，而不再只是EML（电吸收调制激光器）方案的替代选项。硅基马赫-曾德尔调制器（MZM）已实现200G/lane（单通道200G）的传输能力，而微环调制器（Micro-ring Modulator）则成为英伟达（NVIDIA）和博通（Broadcom）在共封装光学方案中采用的调制器技术。

面向400G/lane的下一代技术竞争正在展开。在400G/lane传输速率下（预计2027年推出1.6T DR4，2028～2029年推出3.2T OSFP-XD），薄膜铌酸锂（TFLN）、差分驱动EML以及键合于硅基平台上的磷化铟（InP）电吸收调制器（EAM）有望成为主要技术路线。相比之下，钛酸钡（BTO）和聚合物调制材料仍受可靠性验证的制约，预计要到2028年及以后才有望实现规模化应用。

交换机侧共封装光学方案已进入量产阶段，实际运行数据正在逐步消除市场对其可靠性的主要顾虑。相关产品包括Broadcom Tomahawk 6-Davisson、NVIDIA Quantum-X和Spectrum-X Photonics，均采用基于台积电COUPE平台的共封装光学技术。其中，Meta公布的单器件累计运行5000万小时且未发生链路抖动（Flap-free）的现场数据，正在为共封装光学方案的可靠性提供有力佐证，逐步消除市场对其长期稳定性的主要疑虑。

硅光子技术的应用分类

“Scale-up（纵向扩展）”是共封装光学更具潜力的市场方向，但其规模化应用将在稍后到来。预计2027年将开展光互连NVLink和UALink技术试验；从2028年开始，随着Rubin Ultra和Trainium 4级别系统的推出，面向Scale-up架构的共封装光学将逐步进入规模化部署阶段。到2030年前后，光子中介层（Photonic Interposer）有望进一步发展，推动光互连技术向更高集成度的先进封装方向演进。

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