浦江创新论坛聚焦硅基光电子产业化：从数据中心破局剑指异构集成及多元应用

抖音热门 2025年09月23日 06:10 1 admin

《科创板日报》9月22日讯（记者郭辉）9月21日，第十八届浦江创新论坛“未来信息：硅基光电子技术论坛”在上海张江科学会堂举办。

本次论坛以“硅光制造平台如何促进产业生态重构”为主题，汇聚了国内一流高校科研机构、科技领军企业和知名投资方等多位权威专家与行业代表，共同聚焦硅基光电子技术的前沿进展、产业化实践与生态构建进行分享和交流。

硅光创新联盟理事长、中国科学院院士李儒新在致辞中表示，当前硅基光电的技术已经从实验室研发走向了规模化、产业化的应用。在产业链构建方面，硅光制造平台作为产业化的核心载体，已经成为推动设计制造、封装、测试全链条协同创新的关键力量。

硅光技术从实验室走向产业化

在AI应用推动下，硅光技术当前以通信互连类应用为主，受产业及市场关注度也最高，供需矛盾突出。

据上海交通大学教授苏翼凯的观察，他认为，参考算力中心容量增长的数据，以及算力中心中各部分硬件的增速和趋势，光互连环节的需求明显但是技术发展相对滞后，需要加快创新速度。

“按照现在的算力中心以及AI大模型数据量快速增长的趋势，计算芯片和光互连芯片二者的差距有可能会越来越大，光互连因此可能会成为算力中心效率及性能的制约性因素之一。”苏翼凯表示，这意味着行业要用更多的光互连接口，同时需要更加重视从源头的技术创新。

澜昆微公司相关人士在论坛当中表示，在网络侧，行业最新已经从成熟的光模块方案，开始向CPO（光电共封）方案演进，典型的代表如博通从上一代的单波100G发展到单波200G，已经可以支持100T吞吐的CPO交换芯片。而在计算端，业内还没有过渡到光互连。

“但是我们仍预测行业未来会从以NVLink为代表的计算电互连逐步过渡到OIO计算光互连。”澜昆微公司上述人士表示，不管是CPO还是OIO，未来都进入爆发增长的阶段，其中计算互连OIO领域未来将会是更大的市场。

就在近日，华为轮值董事长徐直军罕见接受媒体采访，其表示，尽管华为在单颗芯片相比较英伟达有差距，但在自研互连技术及集群算力方面仍具有优势。华为已经把超节点引入到了通用计算领域，华为日前发布的TaiShan 950 SuperPoD，成为全球首个通用计算超节点。

据介绍，华为计划在2026年第四季度发布Atlas 950的超节点，从基础器件、协议算法到光电技术，实现了系统级创新突破。性能方面，相比英伟达同样将在明年下半年上市的NVL144，Atlas 950超节点卡的规模是其56.8倍，总算力是其6.7倍，内存容量是其15倍，达到1152TB；互联带宽是其62倍，达到16.3PB/s。

苏翼凯教授表示，在业内头部公司的推动下，光模块及互连技术的迭代速度明显加快。面向未来发展，硅光互连技术需要突破通道数和单通道速率的限制，这样才能实现更大的容量，以跟上算力快速增长的需求，对应在材料端也需要有所突破。

传感、计算、量子硅光多元应用有望打开

在产业落地方面，硅光技术整体发展仍受限于高投入成本，另外商业路径有待进一步拓展。

联合微电子中心硅基光电子中心主任冯俊波表示，得益于微电子产业过去几十年丰富经验和发展模式的积累，硅光目前整个生态的发展速度至少是微电子过去的两倍，“硅光产业链生态基本已经建起来了”。

“然而，目前硅光芯片的量产成本，可能还没办法做到像微电子一样的水平。”冯俊波表示，在生产端，首先是硅光常用的SOI晶圆成本是硅基晶圆的10倍；其次，硅光芯片的尺寸相对较大，需要的晶圆也更多，如一些典型硅光应用，硅光芯片尺寸在几十个平方毫米左右，可以折算到8英寸晶圆大概是一张晶圆在500颗左右，12英寸1000颗左右；另外，硅光芯片制造的良率在2025年的数据大概是70%-80%，同时在封装环节良率的提升难度更大，预计速度也更慢。

据冯俊波测算，开发一款商用化的硅光芯片，业内预计的整体投入或在两千万美元以上，对应产品5年生命周期，合计1亿美元的销售收入，产品才会成功。

行业还在对硅光芯片进行量产路径，尤其是材料选择方面的开发和探索。九峰山实验室首席工程师权志恒表示，如行业常讲的硅光三重奏，通常是指同构集成、异构集成和异质集成三种不同的硅光材料体系。由于硅光芯片制造良率牵扯到各种不同材料、各种不同工艺间的兼容，也需要更多开创性的工艺方法。据介绍，九峰山实验室目前正在以异质集成的方式，对磷酸钕晶粒进行键合，匹配8寸、12寸硅基平台，从物料维度上降低一定成本。

在市场应用端，硅光芯片若仅面向数据中心场景，难以支撑前期高昂的开发及量产投入。

北京大学研究员常林也表示，考虑到近几年AI应用、CPO等技术的推动，即便乐观估计，目前看到硅光芯片相比于集成电路，在整体的市场规模、市场占有率方面，相对来说都比较小。“目前能够以量产的形式做成产品的硅光应用，基本集中在数据中心、机柜间互连等相关的短距传输场景。”

常林表示，光学本身是应用非常广的技术，可以覆盖从传感到计算、信息处理等很多不同的领域，因此硅光技术有着非常大的潜力。“随着多种材料异质集成技术的成熟，光芯片可以承担更多功能的时候，我们有可能解锁更多应用，开拓光芯片更大的市场。”

常林举例称，在量子相关的几大主要技术路线里，包括中性原子、光量子，基于硅光集成，可以提供规模化扩展的机会；在医疗领域，过去生化指标检测的金标准都基于光谱以及光学形貌，而这些价值几百、上千万医学设备的功能，被认为能够通过硅光技术在可穿戴设备上实现，带来普惠医疗。另外，在精密传感、光计算、基于光源做片上激光雷达等应用方面，光芯片均有前景。

上海交通大学光芯探微团队纪幸辰副教授，在此次浦江创新论坛上，发布基于硅光芯片的集成化OCT系统创新成果。据其介绍，OCT设备的痛点在于成本和体积限制了市场需求，通过其算法自动化、自研激光器和集成化硅光芯片三大优势，有望实现更便宜、更微型、更稳定、更智能的OCT系统，在突破传统OCT瓶颈的同时，开拓新的市场。

利用硅光芯片进行超连续谱的非线性设计以及芯片制备，纪幸辰团队的方案，能够高效地以无损无侵入式的成像方式完成疾病早筛，同时还实现了对工业样品，如内螺纹、管壁空气夹层、晶圆厚度和光刻胶高度等样品的成像测试。

纪幸辰教授表示，硅光芯片未来应用除了已经得到广泛认可的医疗领域，在工业检测，可以很好地进行如激光焊接的实时检测、产品工艺优化、良率提升等工作；同时还将探索新兴场景，如可穿戴、日常监测等，将会以消费终端厂商为目标客户。

上海在硅光产业集群构建方面走得较为坚实。在今年6月，上海市硅光未来产业集聚区启动建设，并将搭建硅光概念验证平台，以此培育产业创新生态，加速硅光规模化应用。

上海硅基光电子概念验证平台负责人杨丰赫，在此次浦江创新论坛上表示，上海硅基光电子概念验证平台具有技术验证、市场验证和协同孵化三大功能。平台将致力于为硅光创新团队、高校院所、科技型中小企业等提供全面、专业、多维度的技术可行性与市场可行性验证，降低验证对象的研发成本和研发风险，加速原型技术迭代和成熟，推动创新成果高效转化。