光通信芯片組市場預(yù)計將在未來五年內(nèi)迎來顯著增長，根據(jù)光通信行業(yè)權(quán)威研究機(jī)構(gòu)LightCounting的最新報告，該市場將以17%的年復(fù)合增長率（CAGR）從2024年的約35億美元攀升至2030年的超過110億美元。這一預(yù)測引發(fā)了科研機(jī)構(gòu)與大型企業(yè)的濃厚興趣，光芯片技術(shù)正逐步成為科技領(lǐng)域的焦點(diǎn)。

在推動市場增長的因素中，以太網(wǎng)和DWDM技術(shù)占據(jù)了主導(dǎo)地位。然而，PAM4 DSP芯片作為新興細(xì)分市場，正悄然崛起。PAM4芯片在數(shù)據(jù)傳輸中扮演著關(guān)鍵角色，作為交換機(jī)ASIC與可插拔端口之間的板載重定時器，它能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。LightCounting的數(shù)據(jù)顯示，超大規(guī)模云服務(wù)商對AI基礎(chǔ)設(shè)施的大力投資，正驅(qū)動400G/800G以太網(wǎng)光模塊需求的激增，進(jìn)而促進(jìn)了PAM4芯片組的銷量增長。

無線前傳作為PAM4光器件的新興應(yīng)用領(lǐng)域，預(yù)計在2025年迎來復(fù)蘇，并在2026年繼續(xù)增長。這一趨勢進(jìn)一步證明了光芯片技術(shù)在多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用潛力。

巨頭企業(yè)也在光子技術(shù)上加大投入。英偉達(dá)計劃在2027年推出整合共封裝光學(xué)（CPO）技術(shù)的Rubin Ultra GPU計算引擎，以解決數(shù)據(jù)傳輸帶寬瓶頸問題。同時，英偉達(dá)還計劃與臺積電、博通合作，推動相關(guān)硅光子產(chǎn)品的量產(chǎn)。英特爾則在光纖通信大會（OFC）上展示了其光學(xué)計算互連（OCI）芯片，該芯片與CPU共封裝，旨在滿足未來AI計算的高帶寬需求。光子加速計算初創(chuàng)公司Lightmatter在D輪融資中成功融資4億美元，估值達(dá)到44億美元，這筆資金將用于加速光芯片的生產(chǎn)和部署。

在科研領(lǐng)域，國內(nèi)外頂尖機(jī)構(gòu)在光芯片技術(shù)上取得了顯著成果。上海交通大學(xué)鄒衛(wèi)文教授團(tuán)隊(duì)研制了一款新型光子張量處理芯片，該芯片能夠在高速時鐘頻率下實(shí)現(xiàn)張量流式處理，解決了額外內(nèi)存占用與訪存問題。清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了名為“太極”的光子芯片，其能效遠(yuǎn)超當(dāng)前智能芯片，且在短短四個月內(nèi)就進(jìn)化到了第二代“太極-Ⅱ”，能效已經(jīng)超過英偉達(dá)的H100。這一突破不僅具有技術(shù)意義，更可能引領(lǐng)一種新的計算范式。

香港城市大學(xué)副教授王騁團(tuán)隊(duì)與香港中文大學(xué)研究人員合作開發(fā)出處理速度更快、能耗更低的微波光子芯片，這種芯片的速度比傳統(tǒng)電子處理器快1000倍，耗能更低，應(yīng)用前景廣闊。IBM也在光子芯片技術(shù)上取得了新突破，實(shí)現(xiàn)了下一代高速光互聯(lián)技術(shù)，能夠顯著改善數(shù)據(jù)中心訓(xùn)練和運(yùn)行生成式AI模型的方式，AI速度提升80倍。這一突破延續(xù)了IBM在半導(dǎo)體創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

光通信領(lǐng)域正朝著高速率、集成化、低功耗方向加速發(fā)展。1.6T高速光模塊、硅光技術(shù)、LPO（線性驅(qū)動可插拔模塊）和CPO（光電共封裝）成為四大技術(shù)趨勢。1.6T高速光模塊通過3nm制程DSP芯片與硅光技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)了單波1.6Tbps的傳輸速率，功耗大幅降低，支撐了AI算力集群的長距離高密度互聯(lián)。硅光技術(shù)作為底層創(chuàng)新，顯著降低了成本和功耗，但硅基激光器效率不足和封裝兼容性問題仍需解決。

LPO技術(shù)通過線性直驅(qū)技術(shù)降低了功耗和延遲，保留了可插拔特性，在中短距離場景中實(shí)現(xiàn)了性能與成本的平衡。CPO技術(shù)則更為激進(jìn)，通過光引擎與交換芯片共封裝，將能效壓至極低水平，支持超高速率，但高集成帶來的散熱難題和外置光源依賴成為其商業(yè)化瓶頸。這些技術(shù)趨勢共同推動著光通信行業(yè)的變革。

然而，光芯片技術(shù)的發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)。磷化銦（InP）光芯片制造工藝復(fù)雜，成本較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。磷化銦多晶合成、單晶生長、納米級外延與光柵制造以及高精度封裝等環(huán)節(jié)都存在技術(shù)難點(diǎn)。為了降低成本并提高生產(chǎn)效率，研究人員正在不斷探索新的制備方法和優(yōu)化工藝。