機構：預計光芯片市場2030年規模超110億美元

AI及生成式AI正在深刻地改變着市場，也進一步推動了對更高速率、更高帶寬、更高能效的解決方案的需求。

近日，光通信行業研究機構LightCounting在一份報告中分析，光通信芯片組市場預計將在2025至2030年間以17%的年複合增長率（CAGR）增長，總銷售額將從2024年的約35億美元增至2030年的超110億美元。

按定義，光芯片又稱光子芯片或光電芯片，光芯片是實現光轉電、電轉光、分路、衰減、合分波等基礎光通信功能的芯片，是光器件和光模塊的核心。按功能分類，光芯片可分爲有源光芯片和無源光芯片。有源光芯片負責光電信號轉換，包括激光器芯片和探測器芯片；無源光芯片則包括光開關芯片、光分束器芯片等。

“以太網和DWDM佔據市場主導地位，而用於交換機ASIC與可插拔端口之間作爲板載重定時器的PAM4 DSP芯片則是第三大細分市場。”該報告顯示。

該研究機構通過光模塊和有源光纜（AOC）的銷售數據回溯芯片組歷史銷量數據。同時，芯片組銷售預測同樣基於對光收發器和有源線纜的預判。LightCounting表示，這種方法能清晰反映從數據中心互連到AI集羣等衆多應用場景中的光連接部署與芯片組需求間的關聯。

2024年，超大規模雲服務商對AI基礎設施的鉅額投資推動400G/800G以太網光模塊出貨量激增，進而拉動PAM4芯片組（DSP、驅動器和TIA）需求。這一投資趨勢在2025年持續加強，中國雲廠商也開始跟進。

LightCounting認爲，唯一短期利空因素是1.6T光模塊部署延遲，導致單通道200G DSP的量產爬坡推遲至2025年下半年。無線前傳作爲PAM4光器件新興市場，預計將在2025年復甦，並在2026年繼續增長。

據介紹，在相干DWDM光模塊領域，需求正從板載方案轉向可插拔ZR/ZR+模塊。LightCounting預計ZR/ZR+模塊出貨量將於2025年超越板載光模塊。400ZR/ZR+需求主要由微軟和亞馬遜的數據中心集羣互聯驅動，而谷歌和Meta將成爲800ZR/ZR+在城域/區域網絡部署的主力軍。值得注意的是，微軟計劃跳過800ZR，直接從400ZR升級至1600ZR。

LightCounting同時關注Coherent-Lite模塊在數據中心集羣及光交換（OCS）場景的潛在應用。整體而言，預計相干DSP芯片出貨量將於2030年突破500萬片。

據瞭解，光芯片不僅能在計算領域大顯身手，主要應用於光通信、數據中心、超高速互聯網、光子計算、量子計算和傳感器等領域，也在其他領域展現其應用前景。如抗干擾性能強的光子技術使得光子雷達的研發成爲可能，自動駕駛、圖像識別、虛擬現實、數雲平臺等領域，光芯片也已被大量採用。在生命健康、超導材料以及國防裝備等方面，光芯片可實現更高效的數據處理和分析，將形成神經光子學、免疫分析、高超音速武器等新的重大應用場景。

當前，光芯片正引起越來越多科研機構的興趣。2023年1月，上海交通大學電子信息與電氣工程學院電子工程系鄒衛文教授團隊提出光子學與計算科學交叉的創新思路，研製了實現高速張量卷積運算的新型光子張量處理芯片。相關成果發表在《自然·通訊》期刊上。

2024年2月29日，香港城市大學副教授王騁團隊與香港中文大學等科研人員合作，開發出了全球領先的微波光子芯片，可運用光學進行超快模擬電子信號處理及運算。

官方表示，團隊的研究成果不僅開闢了新的研究領域，即鈮酸鋰微波光子學，使微波光子芯片更小巧、具高訊號保真度與低延遲性能，也是芯片級模擬電子處理與運算引擎的突破。相關研究成果也已發表在《自然》上。

在該論文中，科研人員展示了這種基於4英寸晶圓級鈮酸鋰（LN）薄膜平臺的集成MWP處理引擎。它可以在互補式金屬氧化物半導體（CMOS）兼容電壓下執行多用途任務，處理帶寬高達67GHz，以高達每秒256千兆採樣率實現了超快模擬計算。科研人員稱這種芯片比傳統電子處理器的速度快1000倍。