光子芯片、量光智融合成为下一代算力新方向，产学研联合体加速技术从实验室走向工程化

发布时间：昨天 15:05

类别：行业动态

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传统硅基芯片正在遭遇功耗墙、带宽墙的限制，在大模型持续扩容的背景下，单纯依靠电子芯片的算力提升，成本和能耗压力越来越大。光子芯片、光计算、量子与 AI 融合计算，被全球产业界视作下一代算力的重要备选路线，国内近期多个产学研联合体、中试平台落地，光子芯片从实验室样品，逐步走向工艺验证、联合开发、场景试点阶段，成为半导体产业里热度快速上升的新兴赛道。

在苏州举办的太湖光谷光子产业大会上，国芯科技联合硅臻量子、中移云、南京大学、东南大学等多家单位，共同成立量光智融合计算创新联合体。联合体核心思路是推动量子计算、光计算、人工智能计算三者融合，打造混合异构算力体系，用光的高带宽、低延迟特性解决数据传输瓶颈，用量子计算补足特定场景的专用算力，再和传统 GPU、NPU 协同工作。国芯科技作为牵头单位，负责整套融合系统方案设计，研发适配光量子、光计算场景的专用集成芯片与硬件平台，目标面向科学计算、复杂仿真、大模型加速等场景落地验证。

深圳湾芯展上，光子芯片领域的合作同样密集落地。上海交大无锡光子芯片研究院联合天通股份、六芯光电等企业签署光子芯片合作协议，依托 CHIPX 光子芯片中试线，联合攻关光子芯片材料、晶圆制造、工艺测试、应用验证。光子芯片产业链很长，包含磷化铟、硅光材料、光调制器、耦合封装、测试设备，单一企业很难覆盖全部环节，公共中试平台的价值，就是降低中小研发团队的试错成本，避免重复建设产线，让科研成果更快进入工程验证环节。同期，深圳平湖实验室和 20 家产业链伙伴签约，发力化合物半导体协同攻关，光子、射频、功率器件的技术研发同步推进深圳政府在...。

光子芯片的核心优势，在于光信号传输几乎没有串扰、带宽极高、功耗远低于电信号，非常适合 AI 集群内部海量数据互联。当下热门的 CPO 光电共封装、NPO 近封装光学，本质上也是光子技术和算力芯片的结合，把光引擎和计算芯片封装在一起，缩短光电信号传输距离，解决 AI 集群高速互联的功耗难题。目前全球头部云厂商、芯片厂商都在投入 CPO 技术研发，预计未来两三年逐步进入小规模商用阶段。

当然光子赛道依然处于早期阶段，挑战十分突出。硅光、磷化铟光子芯片的良率控制、耦合封装、标准化接口、测试仪器，都还没有成熟体系，成本远高于传统电芯片，距离大规模商用还有较长周期。光子芯片也不是用来直接替代现有 GPU，而是作为算力体系里的 “高速互联通道” 和专用加速单元，和现有芯片体系互补。

国内的发展路径，优先依托产学研协同模式，先搭建中试平台，打通材料、设计、制造、封装的验证闭环，优先在数据中心光互联、激光雷达、通信射频等场景落地试点，逐步迭代技术、降低成本。这条赛道属于长期赛道，短期很难贡献大规模营收，但决定了下一代算力体系的底层技术选择权，也是国内半导体产业跳出成熟制程内卷、开辟全新技术赛道的重要机会。