AI 算力光互连全产业链分层拆分表6层

层级板块大类层级整体通俗作用细分品类细分通俗作用国内对应企业国外对应企业
L1上游原材料 & 衬底基材光互连半导体基材原料光芯片制造基础原材料,决定激光器、硅光芯片底层性能,是全产业链最前端1.InP 磷化铟衬底有源激光器芯片核心衬底,DFB/EML 激光器专用基材云南锗业、三安光电、海特高新、天岳先进AXT、住友电工、日本 JX、Win Semi
2.GaAs 砷化镓衬底VCSEL 垂直腔激光器专用衬底,短距高速互连必备三安光电、长光华芯、镓特半导体IQE、维信诺海外、Wolfspeed
3.SOI 硅光晶圆衬底硅光 PIC 集成芯片基底,CPO 光引擎核心基材上海新傲、有研新材法国 Soitec、信越化学、SUMCO
4. 铌酸锂晶圆高速电光调制器基材,超高速 1.6T/3.2T 光互连刚需天通股份、光库科技、华工科技日本 NTT、富士陶瓷、Thorlabs
5. 光纤预制棒 & 高纯石英光纤、MPO/FAU 光纤阵列原材料长飞光纤、亨通光电、中天科技、石英股份康宁、普睿司曼、信越石英
6. 光学镀膜材料 / 特种玻璃隔离器、滤波片、透镜光学镀膜原料菲利华、石英股份、欧菲光3M、肖特、日本 HOYA
L2第二层外延片 & 晶圆代工制造在衬底上生长半导体功能膜层 + 芯片晶圆流片,光芯片晶圆制造代工环节1.InP 化合物半导体外延片在磷化铟衬底生长激光器发光功能层仕佳光子、三安光电、长光华芯IQE、Sivers、Win Semi
2.GaAs 外延片VCSEL 芯片外延功能层生长长光华芯、炬光科技IQE、Lumentum 自有产线
3. 硅光 PIC 晶圆代工硅基集成光芯片流片代工(无源波导 + 调制器集成)中芯国际、华虹半导体、士兰微台积电、Tower、格芯 GlobalFoundries
4. 化合物半导体晶圆代工分立 DFB/EML 激光器芯片晶圆制造三安光电 IDM、长光华芯 IDMWin Semi、Sivers、Coherent 自有产线
L3第三层有源 + 无源光芯片(光互连核心心脏)完成光电信号互相转换,激光器发光、探测器收光、调制器调控光信号,光互连最核心高壁垒环节1.DFB 分布式反馈激光芯片中长距数通光模块主光源,800G/1.6T 主流光源源杰科技、长光华芯、仕佳光子、华工正源Lumentum、Coherent、住友电工、三菱电机
2.EML 电吸收调制激光器芯片超高速 1.6T/3.2T 长距光模块专用光源长光华芯、博创科技、华工科技Coherent、II-VI、新飞通、三菱
3.VCSEL 垂直腔激光芯片短距 AOC/CPO 光引擎低成本光源炬光科技、长光华芯、天孚配套芯片Lumentum、Coherent、Finisar
4.PD 光电探测芯片接收光纤光信号并转为电信号,所有光模块标配仕佳光子、光迅科技、源杰科技II-VI、安森美、新飞通
5. 高速铌酸锂调制芯片超高速光信号调制,3.2T 以上硅光 / CPO 核心器件光库科技、天通股份、华工科技NTT、Coherent、富士通光电
6. 硅光集成 PIC 芯片单片集成波导、调制、分光,CPO 光引擎核心集成芯片曦和光电、仕佳光子、中际旭创硅光事业部英特尔硅光、Marvell 硅光、Ayar Labs
7. 无源光波导芯片 (AWG/MUX/DEMUX)多路光合分束、波长复用,无源集成核心仕佳光子、腾景科技、博创科技JDSU、Coherent、住友电工
L4第四层光电器件 + 配套电芯片光芯片封装成标准化光学组件 + 光模块配套驱动电芯片,衔接光芯片与光模块整机1.TOSA 光发射组件激光器 + 透镜封装,实现电转光输出天孚通信、光迅科技、华工正源、德科立II-VI、Lumentum、Finisar
2.ROSA 光接收组件探测器 + 透镜封装,实现光转电接收天孚通信、腾景科技、博创科技Coherent、新飞通、安费诺
3.BOSA 双向收发组件单器件同时收发光信号,短距低成本方案光迅科技、太辰光、仕佳光子AAOI、Lumentum
4. 隔离器 / 环形器防止光路反射损坏激光器,全速率光模块标配天孚通信、光库科技、腾景科技Isowave、日本 NTT、Coherent
5.FAU 光纤阵列CPO 光引擎核心无源器件,光纤与硅光芯片耦合天孚通信、太辰光、德科立康宁、US Conec、安费诺
6.MPO/MTP 高速光纤连接器多通道光纤插拔互连,AOC / 机柜高速布线天孚通信、太辰光、华星光电US Conec、安费诺、康普
7.TIA 跨阻放大芯片放大探测器微弱电信号,光模块必备电芯片中科慧芯、澜起配套、聚芯微电子TI、ADI、博通、Credo
8.DSP 数字信号处理芯片光模块信号纠错补偿、速率调制,高速模块大脑中科慧芯、聚芯微博通 Broadcom、Marvell、Astera Labs、Credo
9.Driver 激光驱动芯片驱动激光器稳定发光,调控输出光功率纳芯微、圣邦股份、思瑞浦TI、安森美、ADI
L5第五层各类光模块 + CPO/LPO 集成光引擎光电元器件整合成成品互连单元,分传统可插拔、AOC 有源光缆、CPO 共封装三大产品形态,算力互连落地载体1.400G/800G 可插拔光模块 (OSFP/QSFPDD)AI 服务器 – 交换机传统插拔式高速互连中际旭创、新易盛、光迅科技、剑桥科技、联特科技Coherent、Lumentum、AAOI、Finisar
2.1.6T/3.2T 下一代高速可插拔光模块下一代超高速算力互连,AI 超大集群标配中际旭创、新易盛、华工科技、太辰光博通、Marvell、Coherent
3.AOC 有源光缆组件短距机柜内互连,线缆内置光收发芯片天孚通信、中际旭创、新易盛II-VI、安费诺、3M
4.DAC/ACC 高速铜缆低速短距备选互连方案,低成本配套天孚通信、立讯精密安费诺、泰科电子
5.LPO 封装光引擎透镜耦合封装光引擎,介于传统模块与 CPO 之间新易盛、天孚通信、中际旭创Marvell、Ayar Labs
6.CPO 光电共封装光引擎光引擎与交换 ASIC 芯片近距离共封装,下一代算力终极互连中际旭创、天孚通信、华工科技、光迅科技博通 Davisson、英伟达 Quantum-X、Marvell 硅光引擎、Ayar Labs
7. 硅光集成光引擎基于硅光 PIC 的高集成光引擎,CPO 主流方案曦和光电、中际旭创硅光线英特尔、Ayar Labs、Marvell
L6第六层下游整机 & 系统集成 & 算力互连应用光模块 / CPO 引擎装配进交换机、服务器,落地 AI 智算中心全场景互连1. 搭载光互连的数据中心交换机内置光口 / CPO 插槽,服务器集群组网枢纽华为、新华三、中兴通讯、锐捷网络思科 Cisco、Arista、博通交换机、瞻博 Juniper
2.AI 服务器板载光互连网卡服务器内置高速光网卡,GPU 直连光互连浪潮、超聚变、中科曙光、工业富联戴尔、HPE、超微 Supermicro、英伟达
3.CPO 集成式交换机整机ASIC + 光引擎同基板共封装新型交换机华为、新华三、紫光股份博通、英伟达、Meta 自研 CPO 交换机
4. 算力机柜高速布线系统MPO 光纤布线、机柜层间全光互联方案中天科技、亨通光电、天孚通信康宁、康普、US Conec
5. 全光交换 OCS 设备大型智算中心光路调度设备,全光组网核心光迅科技、华工科技Coherent、NTT、Lumentum

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