深度丨硅光重构代工版图，巨头布局暗藏玄机

·聚焦:人工智能、芯片等行业

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前言：

过去三十年，半导体代工的竞争主线围绕制程节点、良率爬坡、EUV投入、资本开支规模展开，谁能把晶体管做得更小、更便宜、更稳定，谁就占据产业金字塔顶端。

但今天，这条路径正遭遇结构性拐点。

在AI、数据中心、HPC的驱动下，算力瓶颈正在从芯片内部转移到芯片之间，带宽、功耗、延迟、互连成本，成为新的系统级约束。

于是，一个长期被视为[配角]的硅光（Silicon Photonics）技术路线，正在被推向舞台中央。

作者| 方文三

图片来源 |网 络

硅谷成为AI时代的[肥肉]，代工市场成必争之地

在AI时代，硅光不再是通信行业的选配，而是算力系统的必选项。

硅光并不只是一次器件创新，它正在悄然重构半导体代工的产业版图，并成为晶圆厂之间新的隐性分水岭。

很多讨论容易陷入硅光vs传统光模块的技术细节，但真正被低估的是，硅光正在改变晶圆代工厂的能力边界。

硅光代工之所以成为[肥肉]，核心源于三大优势：

①工艺适配性强：可直接利用全球成熟的CMOS晶圆厂基础设施，采用标准化半导体工艺生产，省去新建专用产线的巨额投入，晶圆级批量制造能大幅降低单位成本。

②技术壁垒高：需攻克光波导、调制器、探测器、激光集成、低损耗耦合等一系列协同工艺，依赖长期技术积累与客户迭代，新玩家难以短期突破。

③需求确定性强：AI服务器、高性能计算、数据中心等场景的刚需，形成了持续增长的订单池，且随着CPO技术落地，单车价值量将进一步提升。

由此可见，硅光对代工提出的新要求，硅光带来的不是多一个器件，而是多一套物理体系。

这意味着不是所有先进制程代工厂，都天然具备硅光量产能力。

在传统模式下，客户定义芯片，代工厂负责制造。

而在硅光+封装时代，架构、互连、封装、工艺高度耦合，客户需要与代工厂前期深度协同，这使得代工厂不再只是产能提供者，而是系统共创者。

此外，客户迁移成本被显著抬高，在代工厂完成硅光+封装联合优化，建立光电协同设计流程，那么迁移到其他代工厂的成本，将远高于单纯制程切换。

这对头部代工厂而言，是极强的护城河。

全球代工厂争霸：产能竞赛与技术博弈

面对爆发式增长的市场，全球晶圆代工厂与IDM企业纷纷加码硅光代工，形成了头部领跑、新贵追赶、生态协同的竞争格局。

①台积电：以封装为矛，抢占CPO制高点

台积电的硅光平台COUPE堪称技术标杆，核心打法是利用SoIC等3D封装技术，将光子芯片与电子芯片高密度集成，完美契合CPO光更近、铜更短的核心逻辑。

该技术与铜互连相比，功耗降低超10倍，延迟缩减至1/20，专门针对AI服务器和高性能计算的数据传输场景。

在商业化进展上，台积电已与英伟达达成深度合作，后者的Quantum-X交换机平台将率先导入COUPE技术，下一代Rubin平台也计划大量采用硅光子。

2025年初台积电宣布实现CPO与先进半导体封装技术的集成，与博通合作利用3nm工艺试制成功微环调制器（MRM）。

②格芯：并购加速，登顶全球最大纯硅光代工厂

2025年11月，格芯宣布收购新加坡硅光子代工厂AMF（Advanced Micro Foundry），一举成为按营收计算的全球最大纯硅光子代工厂。

这场并购的战略价值深远，AMF拥有超过15年的硅光子工艺积累，在新型光调制材料（如薄膜铌酸锂、BAW）及磷化铟（InP）激光器与硅片的异构集成技术上保持领先，这些正是CPO和超高带宽光引擎的核心能力。

格芯计划将AMF的200mm产线升级至300mm，进一步提升产能与制程精度。

事实上格芯在硅光领域早有布局，2022年推出的硅光子平台Fotonix，是业界首个将300毫米光子学特性和300GHz级别RF-CMOS工艺集成到硅片上的平台。

单纤数据速率可达0.5Tbps，支持1.6-3.2Tbps光学芯片，系统错误率提升高达10000倍，完美适配AI场景需求。

格芯的战略清晰，放弃先进制程的正面竞争，聚焦硅光子等特色工艺，通过并购整合+产能扩张构建壁垒。

除了收购AMF，格芯还计划在新加坡设立硅光子研发卓越中心，与新加坡科技研究局（A*STAR）合作研发400Gbps超高速数据传输的下一代材料，并投资11亿欧元扩大德国德累斯顿工厂产能，目标是2028年底实现年产能超100万片晶圆。

③Tower：押注特色工艺，产能翻倍享红利

作为硅光代工领域的黑马，Tower半导体凭借在硅锗（SiGe）与硅光（SiPho）技术的组合优势，精准踩中了AI数据中心的需求风口。

Tower的优势在于工艺灵活度与产能布局，在美国、以色列运营200mm硅光晶圆厂，在日本运营300mm硅光晶圆厂，能够满足不同客户的量产需求。

为抓住市场机遇，Tower宣布追加3亿美元投资用于硅光产能扩张与下一代技术建设，计划2025年底前将硅光产能翻倍，2026年中期增至三倍，同时扩建Newport Beach的Fab 3工厂并延长租约至2030年后。

技术层面，Tower推出了面向SiPho与SiGe平台的CPO代工技术，通过晶圆键合实现PIC与EIC的3D-IC集成，并整合Cadence设计流程，提供可直接导入的交付包。

其SiGe工艺与硅光技术形成了独特的协同优势，SiGe工艺的截止频率可达300-400GHz，是高速光模块中跨阻放大器（TIA）等关键器件的首选方案。

④三星：全球集结，欲借硅光破局

在先进制程竞争中承压的三星，正将硅光子技术视为破局王牌，意图在AI芯片代工格局中挑战台积电。

三星的战略思路与当年HBM如出一辙，聚焦一个能撬动系统架构的核心技术点，通过技术突破争夺大客户。

其计划2027年实现CPO商业化，目标是凭借硅光+CPO技术，反击台积电在2.5D和3D尖端封装市场的领先地位。

业内预计，2027年将成为三星与台积电在硅光代工领域的正面竞争起点。

⑤意法半导体：欧洲反攻，聚焦差异化路线

ST在2025年2月正式宣布全面重返硅光子领域，依托法国Crolles的300mm产线与Agrate的200mm产线，推出全新ST-SiPho 2.0平台，主打薄膜铌酸锂（TFLN-on-Silicon）高速调制器与低功耗LPO方案。

其核心竞争力在于技术差异化，PIC100平台是目前市场上唯一支持300毫米晶圆的单通道200Gbps纯硅技术平台，具备极高的紧凑性和集成性。

可将接收器、收发器、调制器、光电二极管乃至复用器（MUX）、解复用器（DMUX）集成到单个芯片中。

同时，PIC100采用全新材料堆叠实现光纤与光芯片的高效边沿耦合，解决了传统垂直耦合技术的系统损耗难题。

为拉拢客户，意法半导体明确表示不开发自有产品，避免与客户竞争，目前已与欧洲两家汽车Tier-1和一家北美网络设备商签订联合开发协议，计划2027年实现CPO量产。

此外，英特尔保留了美国两座200mm硅光子专用产线，聚焦高毛利的数据中心与AI光互联市场，2025年与头部云服务商达成超10万片/年的长期供货协议。

Silterra完成200mm硅光产线第三期扩建，月产能提升至4.6万片，成为东南亚单厂规模最大的专用硅光子晶圆厂。

依托政策支持、平台建设与企业创新，中国正构建国家队+地方队+企业队的多层次硅光代工生态，加速从技术突破向产能落地跨越。

中际旭创自研硅光芯片并建设代工能力，产品覆盖400G、800G、1.6T硅光模块，2025年初宣布1.6T硅光模块通过关键客户认证并小批量交付。

赛微电子持续推进硅光系列芯片的工艺开发及晶圆制造布局，境内产线已能为光通信、光互连、光计算等领域提供硅光工艺开发与小规模试制服务，MEMS-OCS产品实现小批量试产。

光迅科技拥有成熟硅光平台，批量生产400G、800G硅光模块，具备硅光芯片代工能力。

华工科技、新易盛也在积极布局自建代工线，保障核心器件供应。

中芯国际、华虹半导体也在探索硅光芯片代工，技术储备持续积累。

CPO成代工的终极战场，重塑算力基础设施

硅光技术的核心价值在于芯片设计与晶圆制造，这使得产业范式从封装主导转向芯片设计主导，而CPO则将这一范式变革推向极致。

代工厂的竞争不再是单一SiPho工艺的比拼，而是PIC（光子）+EIC（电子）+异构3D集成+可用设计流程的一揽子交付能力。

谁能把这套能力做成可复制的制造平台，谁就掌握了产业链的话语权。

目前，CPO赛道已形成代工厂+芯片巨头+光模块厂商的协同竞争格局。

台积电凭借先进封装优势领跑，格芯、Tower、三星加速追赶，意法半导体聚焦差异化路线。

英伟达、博通、英特尔等积极布局，英伟达与台积电合作推进CPO商业化，博通则在CPO芯片设计上取得早期领先。

中际旭创、光迅科技、剑桥科技等将CPO作为核心研发方向，与代工厂深度协同，推动产品落地。

结尾：

当算力不再只由[晶体管密度]决定，半导体代工的底层逻辑，正在被硅光重新改写。

从IDM到Fabless是商业模式革命，从平面晶体管到FinFET是物理极限倒逼，从2D到3D封装，是系统复杂度上升。

而今天，硅光的意义在于：它把代工厂从晶体管制造商，推向算力系统构建者。

半导体产业纵横：《硅光这块肥肉，代工厂商虎视眈眈》，半导体行业观察：《CPO收割战，全面开打》，芯查查：《硅光芯片代工厂揭秘——技术特点与未来演进》，微纳视界：《硅光子代工厂正在竞相扩大产能》

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