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硅光崛起:AI时代的算力基础设施新篇章

两年前差点以50亿美元卖给英特尔的 Tower Semiconductor,在短短几个月内股价翻了一倍多,创下20年新高。如下图所示,2025年8月,Tower的股价还在50美元上下缓慢移动,而到11月12日Tower的股价一路飙升至106.42美元。对于一家成熟半导体厂商而言,这样的速度几乎闻所未闻(英伟达除外),市场情绪之高涨可见一斑。更重要的是,回顾2005—2025这二十年,Tower的估值长期处于较低的水平,此次爆发就在行业中格外醒目。

硅光崛起:AI时代的算力基础设施新篇章 硅光 AI算力 光模块 硅光互联 第1张

看似是一桩资本故事,实则揭开了一个更大的趋势:当AI带来的算力需求全面爆发,硅光互连背后的高价值正在被体现出来。

为何硅光是唯一答案?

在AI之前,互连不是行业焦点。CPU带宽、服务器拓扑、数据交换规模都还在可控范围内,铜线足够、PCB足够、材料也能够撑住。

但当算力架构从单机演进到大规模GPU集群、从数十个GPU扩展到数万甚至百万节点连接后,互连体系成为整个系统的第一瓶颈。一旦进入GPU并行、千卡训练、百Tb/s Fabric网络的时代,一切参数都呈指数级膨胀。这就是为什么,互连技术在AI时代从幕后走向前台。

过去,服务器—服务器、GPU—GPU之间主要依赖铜缆互连。然而,当单通道速率从56G → 112G → 224G PAM4不断提升后,纯铜方案开始遭遇不可回避的物理极限:可达距离急剧缩短、带宽密度受限、EMI/完整性难题。于是,行业开始意识到:高速互连,必须从电,走向光。

然而,传统光模块上位后,很快就遇见成长性瓶颈。传统光模块诞生于“电信级光通信时代”,目标是传很远(几十到几千公里)、传很稳、单价高但量不大。AI时代,光通信大量发生在服务器与服务器之间、GPU与GPU之间,这对光模块提出了全新要求:更大带宽、更低功耗、更小体积和更低成本。

于是,硅光开始登上历史舞台。其实硅光并不是新概念,但AI属实给了它第一次“产业级落地窗口”。硅光是一种利用CMOS工艺制造光通信所需的数百种元器件的技术。

因此,技术趋势非常明确:铜互连的物理瓶颈+传统光模块的结构性限制=硅光走向必然性。硅光将是下一代算力基础设施。

硅光互联,三步走

从外到内,行业在经历硅光演变“三步走”的进化:

第一步:线缆级有源化(AOC / AEC)。最初,行业通过在电缆端加入放大与均衡电路,让信号在铜介质中“多跑一点路”。

第二步:可插拔光模块(LPO,QSFP-DD / OSFP / OSFP-XD等)。当速率提升到400G、800G乃至1.6T,电缆再难支撑带宽与距离。于是行业转向在机架内、机柜间大量采用短距光模块。

第三步:封装级光学融合(CPO / NPO / OBO)。进一步的趋势,是把光引擎搬到芯片封装边缘甚至同一封装内。

沾硅光,就涨

根据LightCounting的数据,全球光互连市场自2020年以来已翻了一番。更有意思的是,如果将视角收窄至人工智能数据中心场景,增长曲线会变得更陡峭。资本市场早已嗅到这种“结构性供需反转”的气味。

从需求面来看,光模块从以前的“长距少量高价”转为“短距大量高密度”。量级的扩大,直接驱动光模块出货与光器件/工艺产能双增长。

从供给面来看,芯片厂商、代工巨头、互连厂商纷纷开始布局硅光技术。例如,Tower宣布新的CPO代工服务平台。

为什么说硅光不是短期泡沫?

短期来看,这一轮硅光概念的爆发,确实有明显的资本情绪推动特征。但硅光不是一个靠嘴巴炒热的故事,而是一个被算力需求倒逼、无法绕开的产业趋势。

为什么说硅光不是短期泡沫?从三个维度看:供给端限制、需求端确定性、技术路径不可逆。算力越堆越多,硅光需求越强——这不是周期,而是新范式。

一句话总结:硅光,大有可为!