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概念追蹤 | “超越摩爾”的新技術路徑!臺積電與英偉達合作研發硅光芯片 國內這些公司已佈局(附概念股)

業內人士透露,臺積電將與英偉達合作硅光子集成研發項目。合作項目將持續數年,由AI芯片巨頭英偉達領頭,臺積電COUPE先進封裝技術助攻。

智通財經 · 09/13/2022 20:13

智通財經APP獲悉,業內人士透露,臺積電(TSM.US)將與英偉達(NVDA.US)合作硅光子集成研發項目。合作項目將持續數年,由AI芯片巨頭英偉達領頭,臺積電COUPE先進封裝技術助攻。華西證券認爲,在後摩爾時代,硅光技術成爲降低IO功耗、提升帶寬的必要措施。硅光子是確定性的技術發展趨勢,海內外巨頭公司瞄準硅光賽道收併購頻發。目前硅光領域併購集中在通信領域,在非通信市場的增長空間巨大,後續基於硅光的激光雷達、可穿戴設備、AI光子計算等領域會相繼爆發。

硅光技術是一種基於硅光子學的低成本、高速的光通信技術,利用基於硅材料的CMOS微電子工藝實現光子器件的集成製備,簡單來說,硅光技術是基於數字芯片的硅基工藝,將光元器件與數字芯片相融合。該技術結合了CMOS技術的超大規模邏輯、超高精度製造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優勢。

隨着摩爾定律逐漸變緩,硅光技術是延續摩爾定律的發展方向之一。目前硅光技術已經發展到了第二個階段。在製造工藝上,光子芯片和電子芯片雖然在流程和複雜程度上相似,但光子芯片對結構的要求不像電子芯片那樣嚴苛,一般是百納米級。這大大降低了對先進工藝的依賴,在一定程度上緩解了當前芯片發展的瓶頸問題。

在10nm後硅基CMOS摩爾定律開始失效,傳統集成電路、器件提升帶寬模式逼近極限。相比之下,硅光技術有機結合了成熟微電子和光電子技術,既減小了芯片尺寸,降低成本、功耗、又提高了可靠性,成爲“超越摩爾”的新技術路徑。面對硅光子技術的確定性發展趨勢,海內外巨頭公司瞄準硅光賽道收併購頻發,科技巨頭公司高度重視硅光技術。

目前,硅光子商業化較爲成熟的領域主要在於數據中心、高性能數據交換、長距離互聯、5G基礎設施等光連接領域,800G及以後硅光模塊性價比較爲突出。阿里達摩院認爲未來3年,硅光芯片將支撐大型數據中心的高速信息傳輸,LightCounting預測2022年800G光模塊會逐步起量,預計到2024年規模將超過400G光模塊市場,達70億美元。

從產業鏈進展看,全球硅光產業鏈已經逐漸成熟,從基礎研發到商業應用的各個環節均有代表性的企業。其中以Intel、思科(Acacia、Luxtera 均被思科收購)、Inphi、Mellanox (已被英偉達收購)爲代表的美國企業佔據了硅光芯片和模塊出貨量的大部分,成爲業內領頭羊。

國內廠商主要有華爲、光迅科技、亨通光電、博創科技、中際旭創、華工科技、新易盛等,雖然國產廠商進入該領域較晚,市場份額相對較小。但是通過近年來在技術上的快速追趕,國產廠與國外廠商在技術上的差距已經是越來越小。

據市調機構Yole預估,硅光子模塊市場將從2018年的約4.55億美元,增長到2024年的約40億美元,年複合成長率達44.5%。

華西證券認爲,在後摩爾時代,硅光技術成爲降低IO功耗、提升帶寬的必要措施。硅光子是確定性的技術發展趨勢,海內外巨頭公司瞄準硅光賽道收併購頻發。目前硅光領域併購集中在通信領域,在非通信市場的增長空間巨大,後續基於硅光的激光雷達、可穿戴設備、AI光子計算等領域會相繼爆發。

相關概念股:

華工科技(000988.SZ):在投資者互動平臺上,華工科技回覆投資者提問時透露,公司400G(40萬兆)硅光芯片已實現量產,800G(80萬兆)硅光芯片預計今年實現小批量生產。

中際旭創(300308.SZ):公司在硅光領域佈局多年,當前已具備業內稀缺的硅光芯片自主設計及封裝能力,800G硅光模塊採用了自主研發設計的硅光芯片,同時結合DSP裸片直驅設計、創新性散熱設計、優異的高頻及低功耗性能,有望充分發揮硅光技術優勢。

光迅科技(002281.SZ):擁有從芯片、器件、模塊到子系統的垂直集成能力,擁有光芯片、耦合封裝、硬件、軟件、測試、結構和可靠性七大技術平臺,支撐公司有源器件和模塊、無源器件和模塊產品。

新易盛(300502.SZ):公司發佈了800G光模塊系列產品,包括基於EML激光器和硅光芯片的不同型號。800G OSFP光模塊已經在800G交換機上進行了測試,顯示出良好的性能。