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概念追踪 | “超越摩尔”的新技术路径!台积电与英伟达合作研发硅光芯片 国内这些公司已布局(附概念股)

业内人士透露,台积电将与英伟达合作硅光子集成研发项目。合作项目将持续数年,由AI芯片巨头英伟达领头,台积电COUPE先进封装技术助攻。

智通财经 · 09/13/2022 20:13

智通财经APP获悉,业内人士透露,台积电(TSM.US)将与英伟达(NVDA.US)合作硅光子集成研发项目。合作项目将持续数年,由AI芯片巨头英伟达领头,台积电COUPE先进封装技术助攻。华西证券认为,在后摩尔时代,硅光技术成为降低IO功耗、提升带宽的必要措施。硅光子是确定性的技术发展趋势,海内外巨头公司瞄准硅光赛道收并购频发。目前硅光领域并购集中在通信领域,在非通信市场的增长空间巨大,后续基于硅光的激光雷达、可穿戴设备、AI光子计算等领域会相继爆发。

硅光技术是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术,利用基于硅材料的CMOS微电子工艺实现光子器件的集成制备,简单来说,硅光技术是基于数字芯片的硅基工艺,将光元器件与数字芯片相融合。该技术结合了CMOS技术的超大规模逻辑、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势。

随着摩尔定律逐渐变缓,硅光技术是延续摩尔定律的发展方向之一。目前硅光技术已经发展到了第二个阶段。在制造工艺上,光子芯片和电子芯片虽然在流程和复杂程度上相似,但光子芯片对结构的要求不像电子芯片那样严苛,一般是百纳米级。这大大降低了对先进工艺的依赖,在一定程度上缓解了当前芯片发展的瓶颈问题。

在10nm后硅基CMOS摩尔定律开始失效,传统集成电路、器件提升带宽模式逼近极限。相比之下,硅光技术有机结合了成熟微电子和光电子技术,既减小了芯片尺寸,降低成本、功耗、又提高了可靠性,成为“超越摩尔”的新技术路径。面对硅光子技术的确定性发展趋势,海内外巨头公司瞄准硅光赛道收并购频发,科技巨头公司高度重视硅光技术。

目前,硅光子商业化较为成熟的领域主要在于数据中心、高性能数据交换、长距离互联、5G基础设施等光连接领域,800G及以后硅光模块性价比较为突出。阿里达摩院认为未来3年,硅光芯片将支撑大型数据中心的高速信息传输,LightCounting预测2022年800G光模块会逐步起量,预计到2024年规模将超过400G光模块市场,达70亿美元。

从产业链进展看,全球硅光产业链已经逐渐成熟,从基础研发到商业应用的各个环节均有代表性的企业。其中以Intel、思科(Acacia、Luxtera 均被思科收购)、Inphi、Mellanox (已被英伟达收购)为代表的美国企业占据了硅光芯片和模块出货量的大部分,成为业内领头羊。

国内厂商主要有华为、光迅科技、亨通光电、博创科技、中际旭创、华工科技、新易盛等,虽然国产厂商进入该领域较晚,市场份额相对较小。但是通过近年来在技术上的快速追赶,国产厂与国外厂商在技术上的差距已经是越来越小。

据市调机构Yole预估,硅光子模块市场将从2018年的约4.55亿美元,增长到2024年的约40亿美元,年复合成长率达44.5%。

华西证券认为,在后摩尔时代,硅光技术成为降低IO功耗、提升带宽的必要措施。硅光子是确定性的技术发展趋势,海内外巨头公司瞄准硅光赛道收并购频发。目前硅光领域并购集中在通信领域,在非通信市场的增长空间巨大,后续基于硅光的激光雷达、可穿戴设备、AI光子计算等领域会相继爆发。

相关概念股:

华工科技(000988.SZ):在投资者互动平台上,华工科技回复投资者提问时透露,公司400G(40万兆)硅光芯片已实现量产,800G(80万兆)硅光芯片预计今年实现小批量生产。

中际旭创(300308.SZ):公司在硅光领域布局多年,当前已具备业内稀缺的硅光芯片自主设计及封装能力,800G硅光模块采用了自主研发设计的硅光芯片,同时结合DSP裸片直驱设计、创新性散热设计、优异的高频及低功耗性能,有望充分发挥硅光技术优势。

光迅科技(002281.SZ):拥有从芯片、器件、模块到子系统的垂直集成能力,拥有光芯片、耦合封装、硬件、软件、测试、结构和可靠性七大技术平台,支撑公司有源器件和模块、无源器件和模块产品。

新易盛(300502.SZ):公司发布了800G光模块系列产品,包括基于EML激光器和硅光芯片的不同型号。800G OSFP光模块已经在800G交换机上进行了测试,显示出良好的性能。