在科技飞速发展的当今时代,光通信芯片正逐渐成为世界关注的焦点。这项技术的趋势尤其引人注目,随着越来越多的行业巨头和科研团队投身这一领域,光通信芯片组市场迎来了前所未有的成长机遇。根据LightCounting市场研究机构的最新预测,从2025年到2030年,光芯片市场将以每年17%的复合增长率持续扩展,销售额预计将从2024年的约35亿美元激增至超过110亿美元。这一蓬勃发展的趋势,意味着光芯片技术在科技界的地位和影响力将日益增强。
在众多推动光通信发展的技术中,以太网和密集波分复用(DWDM)技术无疑是市场的两大支柱,这两者持续引领着行业的发展方向。而PAM4数字信号处理(DSP)芯片的崛起则为市场注入了新的活力,成为了一个颇具潜力的重要细分市场。PAM4芯片主要用于交换机ASIC与可插拔端口之间的板载重定时器,关键在于提升数据传输的速度和稳定性。
当前,全球超大规模云服务商对AI基础设施的投入激增,直接推动了400G/800G以太网光模块的需求增加,从而进一步带动了PAM4芯片组的销售。在无线前传领域,新兴的PAM4光器件预计将在2025年迎来复苏,并在2026年继续展现出不错的增长潜力。
在光芯片技术的快速演进下,国内外科技巨头和科研机构的投入不断加大。英伟达和英特尔等企业正在加大对光子技术的布局。英伟达计划在2027年推出集成共封装光学(CPO)技术的RubinUltraGPU计算引擎,以解决目前面临的数据传输带宽瓶颈。此外,英伟达还计划在2025年与台积电、博通展开合作,推动硅光子产品的量产。
与之相比,英特尔在光纤通信大会(OFC)上展示了其光学计算互连(OCI)芯片,代表着与CPU共封装的技术,致力于为未来AI计算提供高带宽的需求解决方案。
在创业公司领域,光子加速计算的初创公司Lightmatter也在不断吸引投资,最近成功融资4亿美元,其估值达到了44亿美元。此笔资金将用于加速光芯片的生产和部署,以满足AI集群对于低能耗和高性能计算日益增长的需求。
在科研方面,国内外顶尖团队也不断攻克技术难关。上海交通大学邹卫文教授的团队研发的一款新型光子张量处理芯片,通过实现高速张量卷积运算,其算力密度陆续达到了588GOPS/mm2,未来有望通过提升集成度突破1TOPS/mm2的目标。这款芯片在视频动作识别中的表现也十分出色,识别准确率高达97.9%,接近理想识别率98.9%。
清华大学的研究团队则开发出名为“太极”的光子芯片,其能效远超当前的智能芯片,特别是太极-Ⅱ全光学AI芯片实现的能效更是突破了英伟达H100的表现。此项技术成果不仅标志着光芯片研发的重大进展,还有可能推动计算方式的变革,进而重塑计算机的设计与构建。
此外,香港城市大学副教授王骋的团队与香港中文大学合作,研发出一种微波光子芯片,它凭借更快的处理速度和更低的能耗,广泛适用于5/6G无线通讯系统和高解析度雷达系统等场景。IBM在光子芯片方面也取得了值得瞩目的突破,其新开发的下一代高速光互联技术大幅度提升了数据中心在训练和运行生成式AI模型时的速度和能效。
整个光通信领域正朝着高速率、集成化和低功耗的方向迅猛发展。在这一过程当中,1.6T、硅光、LPO与CPO等技术潮流成为变革的主要驱动力。1.6T高速光模块已成为下一代数据中心的核心需求,通过数字信号处理(DSP)芯片与硅光技术的结合,单波的传输速率大幅提升至1.6Tbps,同时其功耗显著降低。
硅光技术作为基础创新,显著降低了成本和功耗,成为了CPO等先进封装技术的重要支柱。LPO技术实现了“去DSP化”,在降低功耗与延迟的同时,达到性能与成本的平衡,适合于中短距离传输场景。CPO技术则通过光引擎与交换芯片的共封装,极大地提升了能效,尽管在商业化过程中依然面临散热问题以及外置光源依赖的挑战。
在光芯片材料研究方面,磷化铟(InP)由于其出色的性能受到越来越多的关注。然而,其制备工艺相对复杂,并且成本较高,限制了其大规模应用。因此,科研人员正努力探寻新的制备方法以及优化工艺,以降低成本同时提高生产效率。
总之,光芯片技术的进步、各大科技公司的深入布局以及科研团队的不断创新,表明这一领域在推动AI算力革命方面的巨大潜力。可以预见,光通信芯片将有可能成为未来技术发展的核心驱动力,引领数字经济的新时代。对于希望在这个迅速发展的市场中取得成功的公司而言,紧握光芯片技术,也许将是打开未来科技大门的关键。返回搜狐,查看更多