通信行業(yè)分析：硅光加速滲透拐點(diǎn)已至.pdf

通信行業(yè)分析：硅光加速滲透拐點(diǎn)已至。硅光能夠解決 AI/ML 時(shí)代下持續(xù)提升的算力需求與摩爾定律失效的核 心矛盾。光信號(hào)傳輸過(guò)程中衰減少、傳輸帶寬高，硅基光電子擁有大帶 寬、高速率、低能耗、強(qiáng)干擾能力等優(yōu)勢(shì)，在摩爾定律逐漸失效、傳統(tǒng) 電芯片傳輸速率提升遇到瓶頸時(shí)，能夠適應(yīng) AI/ML 時(shí)代下持續(xù)演進(jìn)的 更高速、更復(fù)雜的光通信系統(tǒng)。硅光技術(shù)成為后摩爾定律時(shí)代“More Than Moore”的重要途徑，是明確的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

我們?yōu)楹闻袛喈?dāng)下正值硅光模塊需求加速滲透的時(shí)點(diǎn)？ （1）技術(shù)奇點(diǎn)已至。近些年以 Tower、Global Foundry 為主的 Fab 廠 PDK 日漸成熟，硅光芯片廠商的設(shè)計(jì)與 Fab 廠封裝的磨合、硅光模 塊廠商與下游客戶的磨合從量變引起質(zhì)變，硅光芯片及硅光模塊的良 率及性能大幅提升；（2）補(bǔ)齊 EML 缺口。800G 光模塊需求在 25 及 26 年繼續(xù)顯著增長(zhǎng)，而上游以美、日為主的光芯片廠商擴(kuò)產(chǎn)存在一定 周期，100G EML 供給偏緊。硅光產(chǎn)能瓶頸小，可緩解行業(yè) EML 緊 缺；（3）現(xiàn)階段平衡 AI/ML 網(wǎng)絡(luò)多維度需求的相對(duì)優(yōu)解。硅光模塊是 現(xiàn)階段 AI/ML 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中多維度訴求（高帶寬、低延時(shí)、低功耗、 穩(wěn)定性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展、靈活性等）Trade-off 后的相對(duì)優(yōu)解。

更遠(yuǎn)期看，光可突破高性能計(jì)算瓶頸，由光子集成走向光電集成的星 辰大海。光互聯(lián)技術(shù)將在“設(shè)備-設(shè)備”（可插拔光模塊、CPO 共封裝）、 “板-板（” PCIe 光互連）、“芯片-芯片（” Optical I/O）等多個(gè)場(chǎng)景加速滲透。

（1）硅光模塊：由傳統(tǒng)分立式光模塊向可插拔硅光模塊演進(jìn)，降低成 本及功耗。我們預(yù)計(jì)硅光模塊將在 800G 及 1.6T 時(shí)代加速滲透，尤其 在 1.6T 光模塊中硅光模塊的滲透率將顯著提升；（2）CPO 共封裝技 術(shù)：將 EIC 和 PIC 通過(guò)共封裝形式縮短交換芯片和光引擎間的距離降 低時(shí)延及功耗，是光互聯(lián)的重要趨勢(shì)。我們認(rèn)為在 Scale-out 場(chǎng)景（設(shè) 備與設(shè)備之間）下，CPO 是長(zhǎng)期趨勢(shì)，但是大規(guī)模商用尚需時(shí)日，我 們預(yù)計(jì) CPO 技術(shù)將在 26-27 年逐步滲透起量，在 3.2T 時(shí)代被批量應(yīng) 用；（3）Optical I/O：將計(jì)算芯片和光引擎靠近，或者直接共封裝在一 個(gè)封裝體內(nèi)，有效提升帶寬、降低能耗和延遲，解決“計(jì)算的最后一米” 難題，未來(lái)應(yīng)用空間廣闊。