热门赛道 | 硅光 让算力真正跑上光速

行业定义

硅光（silicon photonics）也叫硅基光电子，是一种在硅（或与硅兼容的）衬底上，利用半导体工艺集成光调制器、波导、耦合器、探测器、激光器等光子器件，实现光信号的产生、传输、调制与处理，并与电信号协同工作的光电融合集成技术。

传统数据中心的高速互连长期依赖铜线传输电信号，速率越高、距离越长，衰减、发热与串扰就越严重，只能靠加大功率、增加中继和强化散热硬扛，如今已逼近物理极限，数据传输的功耗甚至快要赶上计算本身。而即便改用光，传统光模块走的也是另一条"慢车道"：激光器、调制器、探测器等数十个分立器件，大多要在磷化铟等昂贵的化合物半导体衬底上单独制造，再逐个高精度对准拼接，衬底成本是硅的二十倍以上，良率却常常不足 40%。

硅光的制造逻辑完全不同：它直接在硅片上"刻"出亚微米级光波导，把调制器、探测器、波分复用器等光路一次性光刻集成，并直接复用成熟的CMOS晶圆产线，在8英寸乃至 12 英寸硅晶圆上规模化生产，无需逐个器件做光学对准，硅衬底成本仅为磷化铟的零头，无源部分良率可超80%。

正是这种从"化合物半导体的手工组装"到"硅基工艺的光刻集成"的转变，让光芯片从"小批量、高成本、慢迭代"切换进"大规模、低成本、快迭代"的半导体制造逻辑，在AI算力集群从千卡迈向十万卡的当下，展现出传统互连方案难以比拟的带宽与能效优势。

其主要形态包括硅光可插拔模块和CPO/光I/O两大类，是继铜线电互连、传统分立光模块之后的"第三代互连方案"。第一代铜互连（如服务器背板铜线）靠电子在金属导线里跑，距离一长就要靠功率和中继硬撑；第二代可插拔光模块靠磷化铟等化合物半导体分立器件发光、调制，但光引擎仍插在面板上、远离计算芯片，电信号得先走十几厘米铜线。

而第三代硅光则直接把光路"刻"进硅片、并与交换或计算芯片共封装，让光电转换距离从厘米级缩短到毫米级，从"把数据传得出去"转向"让算力不再被传输拖累"，是更底层的新一代互连。它不仅涵盖硅光芯片设计与晶圆制造，还串联起上游SOI衬底与激光器等材料器件、中游耦合封装与晶圆级测试、下游光模块与CPO交换机整机的全产业链。

来源：X-MOL

从技术分类，最常见的是自成一体、独立成盒的"可插拔硅光光模块"，它像是"独行侠"——光源（业界倾向采用外置CW连续波激光器）、调制器、探测器、复用器一应俱全，用CMOS工艺把光路"刻"在硅片上、再独立封装成标准模块插在设备面板上，插上就能跑、坏了直接换，产业生态成熟；但它与交换芯片之间仍隔着长长的电通道，电通信损耗大、距离稍长信号就大幅衰减、速率骤降，面对400G、800G乃至1.6T的带宽要求，电通道捉襟见肘。

也有把光引擎与交换芯片"共同封装"、几乎做成"一个芯片"的"共封装光学"，它更像"贴身护卫"，让电信号刚出芯片就转成光，路径缩到最短；代价是把硅光自身的问题一并放大——硅是间接带隙半导体、本身不适合发光，激光器得靠异质集成或外延生长"外挂"III-V 族材料；集成度太高又容易产生热串扰；波导与光纤的耦合对准稍有偏差就带来插损；再加上各厂商封装接口与驱动协议尚未统一，规模量产仍受掣肘。

还有一种不止于"传"、而是让光直接参与"算"的光电融合形态，它像是"两栖先锋"——光计算天然具备并行处理能力与超低延迟，特别适合矩阵运算等AI核心算法，已演示的硅光神经网络加速器能效比传统电子芯片高出数个数量级，虽然全光计算仍处研究阶段，但光电混合计算架构前景广阔，正在成为光电融合的新趋势。

硅光的产业链可以整体分为上游、中游和下游三个环节，各环节紧密衔接，构成从衬底材料到光互连系统的完整生态系统。

在上游，产业链的核心是材料、光源与设备的供应。硅光所依赖的关键基底是 SOI（绝缘体上硅）晶圆——靠顶层硅刻波导、埋氧层约束光；由于硅是间接带隙半导体、本身不发光，还必须外置III-V族成的CW连续波激光器作为光源。除此之外，还需要锗硅探测器材料、光纤阵列、透镜与隔离器等无源器件，以及DSP、TIA、驱动电芯片等配套元件。设备方面则涉及光刻刻蚀等CMOS兼容产线设备、晶圆级光学测试台，以及硅光最卡的耦合对准设备——对准精度要到亚微米级，直接决定插损与良率。

中游环节是整个产业链的价值核心，主要包括硅光PIC（光子集成电路）的器件设计、晶圆代工流片、耦合封装与测试。设计阶段要同时做电—光—热协同仿真：波导宽度、弯曲半径、调制器载流子注入、光栅或端面耦合效率、脱靶损耗等，通常借助Lumerical、Synopsys等光子EDA工具，并绑定代厂PDK。流片阶段交由Tower、格芯、台积电或国内中芯等硅光平台，用130nm～28nm级成熟节点在SOI上刻出波导、调制器、探测器；光源则通过异质集成或外置 CW 激光器接入。随后进入封装与测试——这是硅光公认的瓶颈：光纤与纳米级波导耦合、PIC+EIC+ASIC 的 2.5D/CPO 共封装、热串扰控制、晶圆级插损测试等，工艺容差远比普通电芯片严苛，封装成本占模块总成本大头。

下游环节则是硅光的产品落地与市场兑现阶段。当前最主要、落地最快的方向是AI数据中心与算力集群互连，800G硅光模块已进入放量、1.6T加速导入，CPO/NPO光引擎正从样品走向交换机共封装；电信传输里则用于城域/骨干相干模块与基站前传，靠低功耗和集成度替代部分InP分立方案。随着自动驾驶与工业感知需求增长，硅光OPA固态激光雷达成为下游新方向，把光源、调制、探测尽量收进单芯片以压体积和成本；在生物传感与片上光谱、光计算/OCS光交换等场景，硅光也开始从“传光”延伸到“感”和“算”，形成更宽口径的光电融合产品生态。

睿兽分析整理相关公司近年的融资情况，2021年至2026年硅光赛道的融资事件数量整体呈先降后升、2026年冲高的波动走势，具体表现为：融资事件数从2021年的40起，微增至2022年的41起，随后在2023—2024年明显回落并触底。至2025年反弹至43起，2026年进一步显著攀升至58起，为统计区间内峰值。或表明硅光赛道在经历资本谨慎期后重新获得市场强力关注。

相关企业

国科光芯

国科光芯（海宁）科技股份有限公司成立于2019年4月，总部位于浙江海宁，是一家集材料工艺、芯片设计、集成封装、光电子器件、应用算法、系统集成等综合能力为一体的国家高新技术企业。公司以新一代硅光材料——氮化硅为核心底座，是国内为数不多具备完整工艺能力的氮化硅硅光芯片企业，致力于成为全球领先的硅光芯片技术及整体解决方案公司。

国科光芯以"超低损耗氮化硅材料平台+多材料异质集成"为核心技术路线，成功实现了从技术突破到规模化量产的关键跨越。2023年年底，公司在国内首个8英寸低损耗氮化硅硅光量产平台上，实现传输损耗0.1dB/cm级别氮化硅硅光芯片的量产，工艺良率超95%，解决了氮化硅硅光芯片"量产难、良率低"的行业痛点。其产品线主要包括三大板块：数通领域已量产并批量出货的 400G/800G/1.6T Si/SiN 及 TFLN/SiN 异质集成 Tx-PIC 芯片，以及在研的单波 400Gbps 硅光芯片、1.6T/3.2T 硅光探测器芯片与 3.2T/6.4T NPO/CPO、OIO 芯粒；光传感领域的 dTOF 激光雷达（已实现百万级批量出货）、FMCW 激光雷达光引擎与 SS-OCT 精密测量系统；以及基于氮化硅外腔与磷化铟增益芯片混合集成的宽调谐窄线宽激光器系列。这些产品基于统一的氮化硅硅光工艺平台与自主芯片设计平台打造，具备超低损耗、超宽光谱、承载光功率高、可与InP/TFLN等多材料集成的特点，可灵活适配多类光电应用场景。

在技术实力方面，国科光芯核心团队来自中国科学院半导体研究所，核心芯片研发团队深耕硅光领域超过20年，具备从材料生长、芯片设计到封装测试的全链条自主创新能力。公司产品已在多家客户端完成验证并实现批量出货，服务覆盖AI算力集群、高速数据中心、工业检测、光纤传感等前沿领域；数通芯片已对接国内云厂商近20家客户。

2026年9月，公司完成数亿元人民币B+轮融资，由四川发展领投，凯泰资本、山科科创跟投。此前于2025年12月完成2亿元B轮融资。资金将用于下一代单波400Gbps硅光芯片、1.6T/3.2T硅光探测器芯片、3.2T/6.4T NPO/CPO及OIO芯粒等新产品开发，数通子公司星汉光子（成都）的扩产投入，以及海外交付中心的建设规划。

驿天诺

武汉驿天诺科技有限公司成立于2009年4月，是东隆科技集团与中科院西安光机所光电子集成电路先导技术研究院合资创办、专注于光电子集成测试及封装解决方案的高新技术企业。公司自2019年起明确战略转型，依托光电集成与半导体封测技术积累，致力于开发覆盖晶圆级、芯片级到器件级的光电测试与耦合封装设备，为硅光、薄膜铌酸锂、III-V族及第三代半导体客户提供高精度、高可靠性的国产装备与自动化产线方案。

驿天诺以“核心零部件自研+端到端封测系统”为核心技术路线，通过自研电机运控、测试仪表、透镜光纤耦合模组及机器视觉算法，构建起“机台+仪表+软件+数据库”的一体化交付能力。其产品矩阵包括晶圆光电测试探针台、硅光芯片测试台、全自动耦合封装系统、自动晶圆缺陷目检台及高功率晶圆测试台等，支持2–12寸晶圆、亚微米级定位精度与秒级单芯片测试节拍，可灵活适配硅光PIC、CPO光引擎、功率器件等多类封测场景。

2022年曾与九峰山实验室联合交付国内首套高功率晶圆封测设备。公司产品已在国内多家头部光模块厂、硅光芯片企业及科研院所产线验证并规模化部署，晶圆光电测试系统国内市占率约40%–50%，服务覆盖光通信、AI算力互连、量子计算及人形机器人等方向。

2026年，公司先后完成数千万元A轮融资（张江浩成领投、雍邑光电跟投）及数亿元人民币A+轮融资（君联资本、华工瑞源参投）；资金用于加速硅光/CPO测试封装设备研发迭代、核心部件自主化替代与海内外市场渗透，进一步巩固在光电集成封测装备领域的国产替代位置。

熹联光芯

常州熹联光芯微电子科技有限公司成立于2020年7月，是一家专注于全集成化硅光芯片及光引擎产品研发、设计与制造的国家高新技术企业。公司致力于为AI算力集群、数据中心、5G/6G通信及智能驾驶等领域提供高带宽、低功耗的硅光互连解决方案。

熹联光芯拥有从芯片设计、流片工艺、晶圆及芯片测试到光引擎开发制造的全链条技术能力，掌握硅基调制器、锗波导探测器、低损耗耦合等核心IP，核心专利超80项。 2021年公司完成对德国Sicoya GmbH的100%并购，形成“中德双研发引擎”协同体系，可复用CMOS兼容工艺实现硅光PIC量产。

在产品布局上，公司覆盖100G/400G/800G高速硅光芯片与光模块，800G DR8硅光调制芯片已规模化量产，1.6T系列硅光产品进入批量交付，并同步储备CPO/NPO共封装方案，切入全球头部客户供应链。 其产品主要面向数据中心光互联、AI服务器、5G前传及车载激光雷达等场景，补齐国内高速硅光芯片自主供给环节。

在融资方面，熹联光芯于026年完成数亿元B4轮融资，由永鑫方舟领投，澜起投资、深创投、柘中电气等产业及头部基金参与。

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来源：工业和信息化部

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