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AI及生成式AI正在深刻地改變著市場(chǎng)格局，對(duì)行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，推動(dòng)了對(duì)更高性能、更高效、更節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求。

近日，光通信行業(yè)研究機(jī)構(gòu)LightCounting發(fā)布報(bào)告指出，光通信芯片組市場(chǎng)將以17%的年復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)增長(zhǎng)，至2030年總銷售額有望突破110億美元，較2024年的約35億美元顯著提升。

按定義，光芯片又稱光子芯片或光電芯片，是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、分路、衰減、合分波等基礎(chǔ)光通信功能的芯片，是光器件和光模塊的核心。根據(jù)功能劃分，光芯片可分為有源類和無源類兩種類型。有源光芯片主要用于光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，包括激光器芯片和探測(cè)器芯片；無源光芯片則包括光開關(guān)芯片、光分束器芯片等。

該報(bào)告顯示，以太網(wǎng)和DWDM業(yè)務(wù)占據(jù)主導(dǎo)地位，而用于交換機(jī)ASIC與可插拔端口之間作為板載重定時(shí)器的PAM4 DSP芯片則是第三大細(xì)分市場(chǎng)。

該研究機(jī)構(gòu)通過分析光模塊和有源光纜（AOC）的銷售數(shù)據(jù)，追溯了芯片組歷史銷售表現(xiàn)。同時(shí)，基于對(duì)光收發(fā)器和有源線纜的預(yù)判，該機(jī)構(gòu)提出了芯片組銷售預(yù)測(cè)模型。這種基于市場(chǎng)應(yīng)用關(guān)聯(lián)度的分析方法，能夠更清晰地反映光連接技術(shù)在數(shù)據(jù)中心、AI集群等多領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用需求。

2024年，超大規(guī)模云服務(wù)商對(duì)AI基礎(chǔ)設(shè)施的巨額投資推動(dòng)了400G/800G以太網(wǎng)光模塊出貨量的大幅增長(zhǎng)，帶動(dòng)了PAM4相關(guān)光器件（包括驅(qū)動(dòng)器和TIA）需求的顯著提升。這一投資趨勢(shì)在2025年持續(xù)強(qiáng)化，中國(guó)云廠商也開始跟進(jìn)。

LightCounting認(rèn)為，當(dāng)前唯一可能對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生短期負(fù)面影響的因素是1.6T光模塊部署的延遲，這將導(dǎo)致單通道200G DSP芯片的量產(chǎn)周期推遲至2025年下半年。無線前傳作為新型PAM4光器件的新興市場(chǎng)，預(yù)計(jì)將在2025年復(fù)蘇，并在2026年保持持續(xù)增長(zhǎng)。

據(jù)介紹，在相干DWDM光模塊領(lǐng)域，市場(chǎng)需求正在從板載方案向可插拔式ZR/ZR+模塊遷移。研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，ZR/ZR+模塊的年度出貨量將在2025年前超越當(dāng)前板載光模塊的銷售水平。400ZR/ZR+模塊主要由微軟和亞馬遜的數(shù)據(jù)中心集群互聯(lián)驅(qū)動(dòng)，而谷歌和Meta則計(jì)劃采用800ZR/ZR+技術(shù)，在城域/區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)更高效的光模塊部署。值得注意的是，微軟計(jì)劃直接從400ZR跳級(jí)至1600ZR，跳過800ZR的中間階段。

LightCounting同時(shí)關(guān)注Coherent-Lite模塊在數(shù)據(jù)中心集群及光交換（OCS）場(chǎng)景中的潛在應(yīng)用。研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，相干DSP芯片的年度出貨量將在2030年前突破500萬片。

據(jù)了解，光芯片的應(yīng)用領(lǐng)域不僅限于計(jì)算領(lǐng)域，在光通信、數(shù)據(jù)中心、超高速互聯(lián)網(wǎng)、光子計(jì)算、量子計(jì)算以及傳感器等多個(gè)領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。例如，抗干擾性能優(yōu)異的光子技術(shù)使光子雷達(dá)的研發(fā)成為可能，從而在自動(dòng)駕駛、圖像識(shí)別、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)云平臺(tái)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。此外，光芯片在生命健康、超導(dǎo)材料以及國(guó)防裝備等領(lǐng)域的應(yīng)用前景也十分廣闊，將推動(dòng)諸如神經(jīng)光子學(xué)、免疫分析、高超音速武器等新類型的應(yīng)用場(chǎng)景的出現(xiàn)。

當(dāng)前，光子芯片正成為眾多高?？蒲袡C(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點(diǎn)。2023年1月，上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院電子工程系鄒衛(wèi)文教授團(tuán)隊(duì)在光子學(xué)與計(jì)算科學(xué)交叉領(lǐng)域提出創(chuàng)新性研究思路，成功研制出一種新型光子張量處理芯片，該芯片可實(shí)現(xiàn)高速張量卷積運(yùn)算。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然·通訊》期刊上。

2024年2月29日，香港城市大學(xué)副教授王騁團(tuán)隊(duì)與多所知名高?？蒲腥藛T合作，開發(fā)出了全球領(lǐng)先的微波光子芯片。這種芯片利用光特性實(shí)現(xiàn)超快模擬電子信號(hào)處理及運(yùn)算功能。

據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)的研究成果不僅開創(chuàng)了鈮酸鋰微波光子學(xué)這一新研究領(lǐng)域，使微波光子芯片在尺寸、信號(hào)保真度和低時(shí)延等方面均取得顯著進(jìn)展，同時(shí)在芯片級(jí)模擬電子處理與運(yùn)算引擎方面也取得了突破性進(jìn)展。相關(guān)研究論文發(fā)表在《自然》期刊上。

在這篇論文中，研究團(tuán)隊(duì)展示了基于4英寸晶圓級(jí)鈮酸鋰（LN）薄膜平臺(tái)的集成MWP（微波光子）處理引擎。該引擎可在CMOS兼容電壓下執(zhí)行多種任務(wù)，支持高達(dá)67GHz的處理帶寬，以每秒256千兆采樣的速率實(shí)現(xiàn)了超快模擬計(jì)算能力。研究團(tuán)隊(duì)稱，這種芯片比傳統(tǒng)電子處理器快了一千倍。