近期,光芯片领域热度持续攀升,政策、产业、资本各层面表现出利好。2026年6月,工信部正式印发《“人工智能+信息通信”创新发展实施意见》,明确加强高端光电芯片、CPO、全光交换等核心技术研发。英伟达、Meta等海外巨头接连砸下数十亿美元锁定光互联产能。800G光模块降价放量、1.6T光模块试产落地,共同支撑AI算力网络的带宽需求……
值得注意的是,这一轮产业利好并非短期概念炒作,而是行业基本面发生实质性变化的直接体现。据统计,2025年全球光通信市场销售额达到368亿美元,2026年预计增长至390亿美元,市场规模持续增长。AI算力的爆发,改变了光芯片的行业定位,使其从传统的“通信管道”升级为决定算力上限的“战略性资源”。
AI重塑行业发展逻辑 供需格局发生转变
AI算力爆发是撬动光芯片需求的核心引擎。当前云端智能体、大模型多部署在万卡、十万卡甚至更大规模的服务器集群上,对数据传输速率、时延、稳定性要求极高。以10G/25G/100G为代表的传统中低速光芯片及配套模块,已经跟不上算力集群的运行需求,800G、1.6T高速光模块成为全行业的刚需。
“光通信板块的上涨并非短期题材炒作,而是建立在产业基本面发生实质性改变的基础上。AI算力需求正将光通信从传统的‘通信管道’升级为决定算力上限的‘战略性资源’,其影响不仅是短期需求刺激,更指向一场长期且深远的生态重构。”光通信VCSEL供应商华芯半导体科技有限公司董事长彭灵勇向《中国电子报》记者表示。
根据Light counting预测,2026年800G和1.6T光模块将迎来快速放量,合计市场规模有望达到146亿美元,占到整体光模块市场规模的约64%。从出货量来看,2026年全球800G光模块预计卖出3350万只,1.6T光模块需求量将达到860万~2000万只,其抢手程度,甚至超过了当下热门的HBM(高带宽内存)芯片。
“短期内,为缓解‘通信堵点’,催生了1.6T光模块在2026年的规模商用,产业链业绩确定性极强。长期来看,技术正在向‘光通信3.0’演进,未来将走向共封装光学(CPO)以突破功耗极限,全光交换(OCS)以重构网络架构,铜缆在AI高速互联领域已进入淘汰倒计时。”彭灵勇说道。
快速攀升的需求,导致供给端短板日益凸显。一方面,AI集群所需的光模块数量,通常是普通数据中心的3~5倍;另一方面,国内骨干网络已有近半数设备升级为800G,各大算力枢纽和头部智算中心也基本用上了800G网络,加上北美云厂商、英伟达等企业定下了直到2028年的大额长期订单,海内外需求同步走高,国内相关产能一直满负荷生产。
“当前光通信行业呈现市场扩容与产能短缺并存的态势,高盛预测光互联市场将在2~3年内从150亿美元扩张至1540亿美元,但高端EML光芯片、磷化铟衬底等上游核心材料供给紧缺,二者供需缺口分别超过30%和70%。”彭灵勇谈及行业现状时说道。
具体来看,这种供货紧张并不是简单的短期产能调配问题,而是长期形成的结构性难题。以生产光芯片必备的磷化铟晶圆为例,一条6英寸晶圆产线的投资额就超过10亿元,不仅造价高昂,建设、扩产的周期也相当漫长。再叠加高端芯片量产良率偏低、光电协同设计能力有待提升等问题,进一步放大了市场缺口。
而这样的行业现状,也给本土产业链留下了宝贵的成长和迭代机会。短期之内,整个行业的核心任务是消化海量订单、缓解供货压力;长期来看,全行业都会朝着更低功耗、更高带宽、更高集成度的方向持续升级。本土产业链也将借着这一轮行业变革的东风,稳步补齐短板、打磨技术,持续提升自身竞争力。
本土产业链分层明显 高端赛道迎来窗口期
市场供需的持续变化,倒逼国内光芯片企业不断打磨实力。经过多年技术积累与市场打磨,本土光芯片产品形成了清晰的梯队形态:中低端产品已经站稳市场,高端产品仍处在加速追赶的阶段。而当下,整个行业也正迎来向高端领域突破的宝贵窗口期。
从实际应用和市场表现来看,产品分层的特征十分直观。
面向常规通信场景的低速光芯片,本土技术、产能、供应链已经发展得十分成熟,完全可以满足市场需求。
应用范围更广的10G光芯片,本土产品市场份额可观,批量交付能力经过了长期市场检验,运行稳定可靠。
而聚焦AI算力集群、高速互联场景的25G及以上高速光芯片,是目前行业发力的重点。这类芯片也是支撑万卡级GPU集群运转的核心硬件,现阶段本土相关产品市场占比仅4%~5%,依旧存在不小的提升空间。
针对网上流传的“光芯片整体国产化率达70%”这一说法,彭灵勇作出客观澄清:“这通常是将中低端产品及无源器件等计入统计的结果,并不适用于AI所需的高端有源芯片场景。”
如他所言,高端赛道是本土产业接下来集中攻坚的核心方向。
目前行业面临的是一系列系统性难题:除了高端芯片设计制造能力有待加强之外,行业还普遍存在高端产能紧张、量产良率不足、核心材料供给受限等问题。与此同时,上游DSP电芯片等关键配套器件对外依赖度较高,也成为制约整条产业链向上突破的一大阻碍。
综合来看,本土光芯片产业如今是“基础扎实、短板尚存、机遇在前”。中低端产品筑牢了市场根基,高端产品虽仍有差距,但在市场需求、政策扶持、技术创新的多重助力下,向上突破的条件已经成熟。2026—2027年,也将是本土产业冲刺高端赛道的黄金时期。
前沿技术待突破 多元路线勾勒产业未来
本土光芯片产业要真正站稳高端市场,核心比拼的是技术创新。目前整个行业摸索出三条主流发展路线,国内企业、科研团队齐头并进,在新材料、设备架构、集成封装上不断取得新进展。多样的技术方向,不仅解决了当下的行业难题,也清晰描绘出整个赛道的发展态势。
薄膜铌酸锂:新一代“芯片原料”
随着AI服务器的传输速度越提越快,传统的芯片原材料逐渐逼近性能天花板,传输慢、耗电多的问题越来越突出。在这样的背景下,薄膜铌酸锂成为业内公认的新一代优质材料,也是国内发力的重点方向。
谈及薄膜铌酸锂的技术优势,图灵量子高级产品总监杨志伟向《中国电子报》表示:“基于硅光的光通信,带宽上限就60GHz,想要做到100G就需要异质集成,目前还在实验室阶段。而薄膜铌酸锂很轻松就可以达到100GHz以上,这是它的一个天然优势,同时光学插入损耗更低、调制效率更高、驱动功耗更小,更契合高速算力集群的超高速、低功耗光互连需求。”
除了技术优势,薄膜铌酸锂的成本优势也将随着8英寸薄膜铌酸锂晶圆的量产而逐步释放。为了让这项技术快速落地,国家级创新平台、高校研究院所与骨干企业联合共建公共代工与中试平台,统一制定生产工艺标准,帮助行业提升良率,让更多企业能参与研发生产。目前业内也分成了两种研发思路:一部分团队专注做独立芯片产品,还有一部分尝试把它和成熟的硅材料结合,取长补短。
2026年被业界视作薄膜铌酸锂的量产元年。今年3月举办的全球光通信大会(OFC)形成共识:800G及以下光模块,用硅光、磷化铟可以满足需求;但1.6T、3.2T高速光模块和CPO共封装技术,都离不开薄膜铌酸锂。过去它仅用于试验、难以量产,现在工艺大幅进步,产品已批量走向市场。预计2027—2028年,3.2T光模块产品逐步普及,薄膜铌酸锂也会成为行业标配,商用价值全面释放。
LPO:简化设备结构,走出一条特色发展路
LPO技术的核心思想是做减法,它保留了传统可插拔光模块的形态,但去掉了模块内部最耗电、最昂贵的DSP芯片,用更简洁的组合完成数据传输工作。具有低功耗、低成本、低时延、易维护的特点。
LPO技术具有以下几个优点:第一,低功耗。根据半导体产品供应商MACOM的数据,具有DSP功能的800G多模光模块的功耗可超过13W。而利用MACOM PURE DRIVE技术的800G多模光模块功耗低于4W,下降70%。第二,低成本。有业界机构分析,800G光模块中,BOM成本约为600-700美金,DSP芯片的成本约为50-70美金,去掉该芯片能有效降低成本。第三,低时延。没有了DSP,减少了一个处理过程,数据的传输时延也随之下降,对于AI计算和超级计算场景尤为重要。第四,易维护。LPO的封装没有显著改变,支持热插拔,简化了光纤布线和设备维护,使用上更加方便。
在使用场景上,LPO更适合服务器机柜、机房集群内部短距离的数据传输,范围大概在500米以内,而这恰好是当下AI算力集群最核心的使用场景。凭借架构精简、功耗更低的优势,LPO技术已在国内多个智算中心、互联网大厂规模部署,也成为国内光芯片产业差异化发展的一大亮点。
CPO:芯片“合体”,成为行业主流演进形态
光互联技术,是突破算力集群带宽瓶颈的关键。其中,光电协同封装(CPO)被视为下一代主流技术。相比可插拔光模块、近封装光学(NPO),CPO将光引擎与计算芯片直接集成在同一封装基板上,从而大幅提升物理集成度,并将电信号传输压缩至毫米级,在提升信号完整性的同时降低功耗。
当前,全球各大科技企业都在全力布局这项技术,国内也紧跟步伐,主要从玻璃基板封装、微型芯片、异质融合三个方向开展研发。据Light Counting预测,2030年CPO市场规模预计达100亿美元,2027—2030年将呈现高增态势,市场高增长的核心驱动力是AI算力军备竞赛倒逼功耗与带宽极限突破,叠加封装良率与工艺突破、云厂商与头部客户强绑定及产业链国产化,形成从需求、供给到生态的闭环。
三条技术路线分工明确,形成了长短搭配的完整布局:短期依靠LPO、薄膜铌酸锂解决当下的商用需求;中长期重点推进CPO技术布局,瞄准未来市场。而芯片材料、精密生产工艺的持续打磨,更是所有技术落地的基础保障。
纵观整个光芯片产业,AI浪潮带来的不仅是短期订单的集中爆发,更是一场覆盖供需结构、产品体系、技术路线的全方位重塑。2026—2027年,既是1.6T光模块、CPO技术的普及拐点,也是本土高端光芯片实现跨越的黄金窗口期。立足光通信3.0的发展大势,国内光芯片产业链将持续补齐短板、强化优势,在深度融入全球产业体系的过程中稳步前行,在这场长期的产业变革中持续创造新价值。
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