2030年硅光市场规模将达27亿美元

B站影视 内地电影 2025-09-22 17:16 3

摘要:市场研究机构YOLE Group表示,硅光子技术推动网络带宽不断突破,助力AI网络规模化扩展。其市场规模将从2024年的2.78亿美元激增至2030年的27亿美元,预计实现46%的复合年增长率。

硅光市场规模将从2024年的2.78亿美元激增至2030年的27亿美元,预计实现46%的复合年增长率。

市场研究机构YOLE Group表示,硅光子技术推动网络带宽不断突破,助力AI网络规模化扩展。其市场规模将从2024年的2.78亿美元激增至2030年的27亿美元,预计实现46%的复合年增长率。

在数据中心领域(尤其是AI和机器学习),传统处理器架构正面临物理极限,而硅光子技术实现的高速通信对支撑更快速计算至关重要。不断增长的带宽需求不仅推动硅光子技术进步,也促进薄膜铌酸锂技术的发展,从而提升网络数据传输能力。

光子集成电路,尤其是绝缘体上硅(SOI)和绝缘体上铌酸锂(LNOI),为具有大规模、可扩展性的应用提供了多功能平台,尤其在数据中心领域,中国企业正崛起为新的领军者。凭借硅材料性能的稳定性,电信领域成为另一大应用场景。

此外,光学LiDAR、3D集成、量子计算、光学陀螺仪甚至医疗光子学都蕴含巨大潜力,尽管部分应用仍面临技术和监管挑战。硅光子技术向可见光波段的延伸,未来可能催生更多创新应用。

业界对硅光子技术所能创造的价值持乐观态度,产业生态呈现多元化格局。

垂直整合巨头(如旭创科技、思科、Marvell、博通、Lumentum、新易盛)积极布局。初创企业/设计公司(Xphor、DustPhotonics、NewPhotonics、OpenLight、POET Technologies、Centera、AyarLabs、Lightmatter、Lightelligence、Nubis Communications)持续创新。科研机构(加州大学圣巴巴拉分校、哥伦比亚大学、斯坦福工程学院、麻省理工学院)提供技术支撑。代工厂(Tower Semiconductor、GlobalFoundries、英特尔、AMF、imec、台积电、CompoundTek)保障制造能力。设备供应商(Applied Materials、ASML、Aixtron、ficonTEC、Mycronic Vanguard Automation、Shincron)完善产业链。

中国在硅光子领域取得显著进展,中国企业聚焦自主创新并提升高速光通信产品量产能力,加速缩小与西方同行的差距,这使中国成为该领域的重要参与者。

值得一提的是,更高单通道速率推动单端口以太网速度达到3.2Tbps(甚至更高),同时实现能效提升和激光器数量减少。更少的激光器数量降低资本支出,简化供应链,并缩减散热和供电的运营成本。这一发展趋势为更多技术平台的涌现创造机会:基于材料固有特性,LNOI和磷化铟(InP)成为未来高速连接的更优选择。

数据中心网络对可扩展、节能和成本效益的光学解决方案日益迫切,催生了SOI(TFLN、BTO和聚合物)、LNOI和InP平台之间的激烈竞争。各平台均具备独特优势与挑战,将共同塑造IM-DD或轻型相干可插拔模块的未来,并深刻影响光通信领域发展。

硅光芯片是指在硅衬底上利用微纳加工技术构建光子器件和电子器件,实现光信号的产生、调制、传输、检测和处理等功能的集成光子芯片。其核心理念是将光子器件集成到成熟的硅基CMOS工艺平台上,充分利用硅材料的光学特性和CMOS工艺的低成本、高集成度优势。

硅光芯片结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势。经过20余年的快速发展,得益于大容量数据通信场景的日益增加以及新需求、新应用的出现,硅光芯片技术研究已逐渐从学术研究驱动转变为市场需求驱动,2024年全球硅光芯片市场规模接近1.5亿美元。

硅光最主要、最直接的应用场景是数据中心。在数据中心互连方面,随着数据中心规模的不断扩大,服务器之间、服务器与交换机之间的数据传输需求呈指数级增长。现有技术方案主要由铜缆和光模块构成。短距离互连(100m)市场则由传统光模块主导。2024年全球硅光芯片在数据通信接插件领域市场规模约为1.1亿美元。

电信领域逐渐成为硅光芯片重要应用领域之一,硅光芯片在电信领域中的应用规模从2019年的1.5百万美元增长至2024年的约3千万美元。在电信随着5G/6G通信的普及,对网络带宽和传输速率的需求不断提高。高速通信网络市场长期以来由InP基光器件和模块主导,尤其是在长距离传输和高性能应用中。硅光芯片在城域网和部分骨干网应用中具有替代InP方案的潜力,尤其是在成本敏感型和高集成度要求的应用场景。

硅光芯片在光学激光雷达、量子科技等领域也有广阔的发展前景。激光雷达是自动驾驶汽车、机器人、无人机等领域的核心传感器,市场潜力巨大,硅光芯片在固态激光雷达领域具有革命性潜力,尤其是在基于光学相控阵(OPA)的固态激光雷达中。硅材料具有低损耗、高折射率等特性,可以用于构建量子光子芯片,实现量子比特的操控和量子信息的传输,硅光芯片在量子计算和量子通信领域还处于极早期的研发阶段,市场规模不确定性高,但长期潜力巨大。

除了以上主要应用市场,硅光芯片在消费电子、工业控制、航空航天、生物传感和医疗诊断等领域也存在潜在应用机会,但目前市场规模较小,尚处于探索阶段。例如,硅光芯片在光纤陀螺仪、光纤传感器等领域可能具有应用潜力,但市场规模相对有限。

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来源:半导体产业纵横

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