硅光技术快速发展,CPO 重要性凸显,未来将成主流形态

aixo 2024-06-17 14:10:48
芯片 2024-06-17 14:10:48

1、硅光技术快速发展,CPO重要性凸显

要想彻底了解光电共封装,那必须要从硅光芯片说起。与传统电子芯片相比,硅光芯片适应于海量数据传递,更能满足人工智能、万物互联时代下的信息传递要求。

与电子芯片靠电子传输信息不同,硅光芯片主要依赖光子传输信息。光子之间干扰性较小,计算密度较电子芯片高两个数量级,但是能耗却低两个数量级,这就使得硅光芯片非常适宜于大量数据的远距离传输。

硅光芯片结合了光子和电子的优势,未来将成为主流形态。传统光模块成本较高,硅光芯片能在降低成本的前提下提升数据中心、芯片之间的通信效率。在海量数据的计算和传输方面,电子芯片不如硅光芯片。

近年来硅光技术发展迅猛,当前硅光芯片已经集成了波导、调制器、滤波器等。光模块正常工作,需要硅光芯片或光模块、专用集成电路(ASIC)共同发挥作用,专用集成电路可以控制光收发模块。

专用集成电路种类众多,包括各类计算、存储芯片,这就需要与硅光模块进行合理的封装。

光电共封装(CPO)直接打造了光模块与专用集成电路共同体,将两者封装成一个整体。CPO技术是为了降低网络设备功耗,在光互联网络论坛的主导下,由众多厂商合力研发出的技术。

随着数据传输速度要求越来越高,当网速提高至以上时,CPO成为了关键的封装方案。

CPO技术也由2.5D向3D发展,2.5D封装是将光模块与电子芯片封装在一个载板上,这已经可以提高互连密度、降低功耗。如果采取三维(3D)堆叠技术,将芯片与光模块进行三维堆叠,这样就能实现最短互连、最高互连密度,在2.5D封装技术基础之上再向前迈进一步。

2、高速光模块需求激增,国内将迎来首条光子芯片中试线

2022年以来,人工智能大模型已经成为科技巨头重金投入的领域,这让算力变得十分宝贵。

由于AI需要更高的算力运行速度和数据传输速度,高速光模块就成为技术发展方向,800G光模块日益成为紧俏产品。受此影响,光模块公司业绩迅猛增长。

中际旭创此前发布的2023年及2024年一季度业绩,净利润增速分别高达77.58%、303.84%。中际旭创表示,AI算力需求和相关资本开支的激增带动了800G等高速光模块需求的显著增长,并加速了高速光模块产品的技术迭代步伐。

新易盛2024年一季度业绩强势复苏,大幅增长200.96%至3.25亿元,毛利率也出现了快速的抬升。公司表示旗下的高速光模块产品组合涵盖VCSEL/EML、硅光、薄膜磷酸锂等技术解决方案,AI促进公司高速率产品销售量持续提升。

天孚通信2023年业绩实现了81.14%的增速,主要源于人工智能AI技术的发展和算力需求的增加,全球数据中心建设带动对高速光器件产品需求的持续稳定增长。今年一季度,天孚通信净利润飙升202.68%至2.79亿元,延续高速增长态势。

除了上述三家公司之外,仕佳光子、东田微、华天科技、中贝通信等多家CPO概念股一季度业绩增速均超1倍。

值得注意的是,上海交通大学无锡光子芯片研究院将在6月底,调试国内首条光子芯片中试线设备。该条光子芯片中试线目标就是研究高端光子芯片,这将赋能国产光子芯片和光通信。

展望未来,随着苹果、微软、、谷歌等科技巨头持续加大AI投入,高速光模块的需求将保持快速增长状态,进而推动CPO需求。

特别是英伟达架构的GB200超级芯片已经在“满负荷生产”,四季度将大量运用到数据中心。超级芯片GB200需要服务器、交换机端口速率大幅提升,这就进一步提升光模块的技术要求,促进CPO技术发展。

根据iFinD数据库,CPO概念股个股众多,市值排名靠前的公司包括:立讯精密、中际旭创、新易盛、紫光股份、三安光电、长电科技、中天科技、天孚通信、生益科技、亨通光电、华工科技、华天科技、光迅科技等。

(本文首发于2024年6月14日)

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