硅光芯片迎来“商转”元年:中试产能将成为行业入场券

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随着AI、云计算、大数据的迅猛发展,全球算力需求呈现指数增长。2026年1月,据野村证券Bing Duan团队发布的最新研报显示,800G光模块出货量将从2025年的2000万只增至2026年的4300万只,1.6T光模块出货量将从250万只激增至2000万只,而硅光子(SiPh)技术的渗透率预计将达到50-70%,硅光市场即将进入高速增长时代。

与此同时,中试环节却成为横亘在光芯片设计企业与量产之间的一道鸿沟。国内光芯片企业面临流片排队半年起步、海外代工沟通成本高、自建产线动辄数亿投入,一些手握核心技术的初创企业甚至陷入 “坐等被淘汰” 的尴尬境地。即使2026年全球先进光芯片产能同比增长超80%,但仍落后市场需求5%-15%,产能缺口明显。

当全球硅光产业进入商用爆发前夜,2025年11月,陕西光电子先导院科技有限公司(以下简称"光电子先导院")宣布8英寸先进硅光集成技术创新平台正式通线,这是西北地区首条硅光中试线。一个月后,光电子先导院"光子集成产业中试平台"从全国2400余家申报平台中脱颖而出,成功入选首批国家级制造业中试平台名单,成为名单中全国唯一入选的光子集成类中试平台。

从6英寸化合物平台到8英寸硅光平台,从服务100余家客户到斩获国家级资质,光电子先导院用十年时间构建起"双平台协同、全链条服务"的中试能力体系,为中国光芯片产业的中试难题寻找“终极答案”。

硅光商用前夜:中试产能缺口凸显

进入2026年,光模块市场的火爆程度超出了多数人的预期。据LightCounting最新预测,2025年全球光模块销售额将突破230亿美元,较2024年增长约50%,创下历史新高。其中,800G光模块出货量预计将达1800万只-2000万只,同比翻倍增长。

在这一轮升级浪潮中,硅光技术扮演着越来越重要的角色。硅光技术的核心优势在于将光器件与电芯片集成在同一硅基衬底上,实现"光进铜退"。相比传统分立器件方案,硅光方案具有集成度高、成本低、功耗小等显著优势。市场研究机构LightCounting预测,全球光模块市场规模在2024年至2029年或将保持22%的年复合增长率,2029年有望突破370亿美元。

然而,市场的火热并未缓解产业链上游的焦虑。相反,一个长期被忽视的瓶颈正日益凸显——中试产能的严重不足。

"国内具备硅光中试能力的市场化平台较为稀缺,主流代工厂的产能优先保障海外大客户和国内头部企业,中小企业流片排期往往较长。”光电子先导院总经理杨军红向记者坦言,“很多代工厂并不愿意承接小批量的硅光中试订单。”

这一困境并非硅光领域独有,在化合物半导体领域,砷化镓(GaAs)基激光器芯片的中试同样面临产能紧缺的局面。

化合物半导体是光通信系统的核心器件,广泛应用于电信网络、数据中心、激光雷达等领域。与硅光芯片不同,化合物半导体需要在砷化镓、磷化铟等特殊衬底上制造。国内具备化合物半导体中试能力的市场化平台同样较为稀缺,多数设计企业不得不依赖海外代工厂。

"海外流片虽然技术成熟,但存在几个问题。"杨军红表示,"一是沟通成本高,时差和语言障碍导致技术对接效率低;二是技术转移受限,一些先进工艺对国内客户有出口管制;三是交付周期长,从下单到拿到样片往往需要一年半载;四是供应链安全风险,地缘政治因素可能导致断供。"

对于初创企业和中小型设计公司而言,自建中试产线更是难以承受之重。一条6英寸化合物半导体中试线投资需3-5亿元,8英寸硅光中试线投资更高,且需要配备专业的工艺工程师团队和持续的研发投入。这对于尚未实现商业化的初创企业而言,无疑是一座难以逾越的大山。

"我们调研了上百家光芯片设计企业,发现大家普遍面临'建不起产线、产品无法验证、产能无话语权、市场风险高'四大痛点。"杨军红表示,"中试环节已经成为制约光芯片产业从实验室走向市场的最大瓶颈。"

双平台布局:从化合物到硅光的全覆盖

面对行业痛点,光电子先导院的解决方案是构建“6英寸化合物光电芯片+8英寸硅光芯片”两大核心中试平台,以及磷化铟探测器、硅透镜等N个特色工艺平台。实现从化合物半导体到硅光芯片的全覆盖。

这一布局并非一蹴而就,而是经历了近十年的持续投入和迭代升级。

光电子先导院成立于2015年10月,由陕西省科技厅、西安高新区及西科控股共同发起设立,是陕西省"追光计划"的核心支撑平台。成立之初,光电子先导院就明确了"聚焦光子集成技术、破解中试瓶颈"的定位。

2021年,光电子先导院启动6英寸化合物光电芯片中试平台建设,总投资约7亿元。2023年3月,6英寸化合物平台正式启用,专注于砷化镓(GaAs)等化合物半导体光电芯片的中试代工。该平台已具备砷化镓(GaAs)光电芯片材料的光刻、刻蚀、薄膜制备等关键工艺能力,并已完成二十余款VCSEL(垂直腔面发射激光器)、硅透镜、IPD(集成无源器件)产品PDK(Process Design Kit,工艺设计套件)发布。

"6英寸化合物平台主要服务光通信、激光雷达、光传感等领域的客户。"光电子先导院技术负责人介绍,平台配备了光刻机、刻蚀机、薄膜沉积等全套工艺设备,可支撑芯片全流程中试服务。

6英寸化合物平台启用以来,已服务超过50家光子领域创新企业,大幅缩短客户的流片周期,加速客户的产品快速迭代。

2024年,光电子先导院启动8英寸硅光平台建设,总投资7.5亿元。2025年11月,8英寸硅光平台正式通线,成为西北地区首条硅光中试线。

8英寸硅光平台的技术配置颇具看点,据杨军红介绍:“先导院硅光平台配备了光刻、刻蚀等60余台(套)关键核心设备,在130nm有源集成硅光主工艺平台基础上,开发90nm以上先进工艺,已构建起自主可控的先进工艺体系”

值得一提的是,8英寸硅光平台虽刚通线,但已与十余家头部企业达成意向合作协议,并吸引了多家外地企业聚集陕西。

国家级资质:从2400余家申报者中脱颖而出

2025年12月,工业和信息化部公布首批国家级制造业中试平台名单,光电子先导院"光子集成产业中试平台"成功入选,这一资质的含金量不容小觑。据科学网报道,此次评选共有全国2400余个平台申报,最终仅21家入选。光电子先导院不仅是陕西省唯一入选的平台,更是名单中全国唯一的光子集成类中试平台。

"国家级资质的认定,是对我们中试服务能力的权威认可。"杨军红表示,"这也意味着我们将承担更大的行业责任,为更多光芯片创新企业提供中试服务支撑。"

目前,光电子先导院中试平台累计投入约15亿元,已形成年流片数千片的产能规模。平台采用"1+N"柔性服务模式:“1”个主工艺平台,即,聚焦6英寸化合物光电芯片平台和8英寸硅光平台,面向GaAs基、硅光器件工艺开发,提供光芯片工艺技术服务。“N”个特色工艺平台,即,基于客户资源及相关方搭建特色工艺平台(如磷化铟探测器、硅透镜等),通过共享设备、技术授权、联合定制研发等方式,降低企业和平台初始投入,加速技术迭代与产品升级。

光电子先导院"光子集成产业中试平台",降低了光芯片设计企业的创新门槛。客户无需投入巨资建设产线,也无需组建庞大的工艺团队,只需专注于芯片设计,即可借助先导院的中试平台快速完成产品验证和迭代。

据光电子先导院披露,截至目前,中试平台已累计服务超过100家创新主体,包括企业、高校和科研院所,其中不乏多家行业头部公司和独角兽企业。

代工大战升温:本土平台的机遇与挑战

光电子先导院的快速发展,恰逢全球硅光代工格局剧烈变革的关键节点。

2026年被业界普遍视为硅光技术的商用转折点。随着AI算力需求持续爆发,数据中心互联带宽瓶颈日益凸显,硅光技术正从"可选项"变为"必选项"。据投资界报道,全球代工巨头纷纷加速布局硅光领域,一场硅光代工大战正在酝酿。

台积电是硅光领域最积极的布局者之一。在SEMICON Taiwan 2025期间,台积电首次公开“COUPE平台”,该平台的硅光子制造采用成熟节点(65nm),同时可与先进节点(如N7及以下)的电子芯片堆叠,实现紧凑型通用光子引擎,并展示200G微环调变器与波分复用模组,预计2026年可望整合至CoWoS先进封装,推动CPO商用化。这一进展与英伟达共同推动的CPO技术方向一致,NVIDIA的Quantum-X交换机平台将率先导入COUPE技术,下一代Rubin平台也预计大量采用硅光子。

格芯(GlobalFoundries)同样在硅光领域动作频频。2025年11月,格芯宣布收购位于新加坡的硅光子晶圆代工厂Advanced Micro Foundry。格芯将整合AMF公司的制造资产、知识产权与专业人才,扩大其在新加坡的硅光子技术组合、生产能力和研发能力,补充其在美国的现有技术能力。这一收购使格芯按收入计算成为全球最大的纯硅光子芯片代工厂。

Tower Semiconductor(Tower)宣布将硅光制造产能翻倍,2026年中期计划继续扩增。其在美国运营2座200mm硅光晶圆厂,并在日本运营一座300mm硅光晶圆厂,形成了全球化的产能布局。

联电(UMC)也在积极布局硅光代工市场。2025年12月,联电宣布携手imec签署技术授权协议,取得imec iSiPP300硅光子制程,该制程具备共封装光学(CPO)相容性,将加速联电硅光子技术发展蓝图。

"全球代工巨头的入局,一方面说明硅光市场前景广阔,另一方面也给本土中试平台带来前所未有的机遇与挑战。"硬科技投资机构中科创星表示,"本土平台具有独特优势——更贴近国内客户需求、沟通效率更高、供应链更安全、成本更有竞争力。"

中科创星认为,以光电子先导院为代表的本土中试平台的崛起,恰逢其时。"随着AI行业发展的不断提速,国内光芯片设计企业数量快速增长,但中试产能仍有很大提升空间。本土平台可以填补这一缺口,帮助国内企业加速产品迭代、降低研发成本、提升供应链安全。"

目前,光电子先导院正在积极拓展客户群体,重点面向光通信、光传感、光计算、激光雷达等领域的光芯片设计企业,全面推进异质异构混合集成代工平台建设,支撑下一代光芯片的中试需求。

从西安到全国:从中试平台到产业链建设的崛起之路

光电子先导院的发展,是陕西光子产业快速崛起的一个缩影。

2021年,陕西省在国内率先发布"追光计划",将光子产业列为重点发展的战略性新兴产业。按照规划,陕西将打造千亿级光子产业集群,建设具有全球影响力的光子产业创新高地。

作为"追光计划"的核心支撑平台,先导院承担着破解产业瓶颈、赋能创新主体的重任。

杨军红表示,"通过提供中试服务,帮助光芯片设计企业跨越从实验室到市场的'死亡之谷',加速产品商业化进程。"这一模式已经初见成效。据光电子先导院披露,平台服务的多家客户已完成多轮融资,部分客户的产品已实现量产出货,并向头部客户开启供货。

以唐晶量子为例,唐晶量子借助光电子先导院提供的600平米洁净空间、厂务设备及其他技术支持,仅用5个月时间完成建立MOCVD产线到出样品过程。2023年5月,依托6英寸化合物平台,光电子先导院为唐晶量子提供专业的外延快测验证服务以及其他工艺定制服务,累计服务超过300余次!目前,唐晶量子6寸VCSEL外延片技术和市场占有率处于国内领先,激光雷达VCSEL市场占有率超过60%。

"先导院的中试服务,帮我们节省了至少两年的时间和数千万元的投入。"唐晶量子CEO龚平表示,"如果没有这个平台,我们可能要花很长时间才能找到合适的中试平台,产品上市时间也会大幅延后。"

随着8英寸硅光平台的通线和国家级资质的认定,光电子先导院的服务能力迈上了新台阶。"我们的目标是打造国内领先、国际一流的光芯片中试服务平台。"杨军红表示,"通过持续投入和能力升级,为光芯片产业提供从研发到量产的全链条支撑,助力中国光子产业实现自主可控。"

在硅光技术即将于2026年迎来商用转折点的关键节点,光电子先导院的双中试平台模式,或许能为破解光芯片"中试难"困局提供一个值得借鉴的样本。而对于那些正在光芯片创新道路上探索的企业而言,一个可靠的中试伙伴,或许正是他们最需要的助力。

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