AI算力对数据传输带宽的需求每两年翻一番,而铜互连的物理极限已近在眼前,芯片之间的“交通拥堵”该如何疏解?越来越多晶圆代工厂给出的答案是:硅光子。
这项能复用CMOS工艺、在硅片上集成光路的技术,正在从实验室加速走向晶圆厂的流水线。台积电、联电、格芯、高塔半导体等晶圆代工厂商正深度布局,硅光子的产能竞赛已全面打响。

2026年以来,全球主要晶圆代工厂在硅光子领域的动作明显提速。
联电宣布新加坡厂完成首批硅光子晶圆量产交货,成为近期最受关注的量产里程碑。而在此之前,台积电的COUPE硅光整合平台已于2026年进入量产阶段,PIC月产能正快速爬坡。高塔半导体随即公布大规模扩产计划,格芯则通过并购完成产能整合。与此同时,中国大陆的粤芯半导体也在2025年建成了首条12英寸硅光芯片量产线。
联电与SILITH Technology于7月14日共同宣布,联电新加坡12英寸晶圆厂已完成首批量产硅光子晶圆交付,双方合作正式从技术开发阶段推进至商业化量产。此次交付的晶圆支持SILITH每秒1.6T解决方案的量产需求。联电方面称,双方团队仅耗时18个月即完成平台从研发到量产就绪,平台已通过量产良率与可靠性验证,并获得全球领先云端基础设施客户认证,具备大规模商用部署条件。
SILITH作为一家成立于2021年的新加坡光子芯片新创公司,在高速光通信领域已有扎实积累——其100G与200G产品累计出货量超过800万颗。此次与联电合作,将技术进一步推升至1.6T级别。联电方面同步披露了后续时间表:预计2027年推出自有12英寸硅光子平台;下一代每通道400G纯硅光子平台正在与SILITH联合开发。该平台采用高速马赫-曾德尔调制器设计架构;同时携手生态伙伴布局铌酸锂薄膜方案。联电资深副总经理洪圭钧表示,此次成果展现了联电在硅光子等复杂跨领域技术上的制程整合能力。
与此同时,高塔半导体公布了获日本政府援助的战略投资计划。日本政府最高补助约1600亿日元,总投资规模超过6000亿日元。具体规划包括:将新潟县妙高市的新井工厂转型为12英寸硅光子及先进封装平台,同时活用富山县鱼津市Fab 7的12英寸产能,并计划在Fab 7附近新建12英寸厂,进一步扩充硅光子及硅锗产能。量产时间锚定2027年第四季度——这与联电的自有平台的规划时间高度重合。
与联电、高塔的自建路径不同,格芯选择了并购整合。2025年11月,格芯收购了新加坡硅光子代工厂AMF,将其制造资产与知识产权整合至现有体系。AMF的新加坡平台与格芯原有的Fotonix平台(集成300GHz RF-CMOS与光子学特性)形成互补,支持2.5D封装,可服务于CPO技术的落地需求。
台积电是这一轮硅光子竞赛中布局最为系统的玩家。其硅光整合平台COUPE(紧凑型通用光子引擎)于2026年进入正式量产,通过SoIC技术将电子集成电路与光子集成电路进行3D堆叠,以提高带宽和功率效率、减少电耦合损耗。据台积电方面披露,全球首款采用COUPE技术的200Gbps微环调制器已于2026年开始生产,并已实现低于一亿分之一的误比特率。
客户层面,英伟达、博通的订单已经落地——博通基于COUPE平台的102.4Tbps CPO以太网交换机已向早期客户送样,英伟达的Quantum-X光子交换机已开始出货。由于初期PIC产能有限,2026至2027年主要量产客户预计以英伟达、博通及AMD为主。台积电的布局并非单点突破,而是系统性的生态构建——将COUPE与CoWoS、SoIC等先进封装技术整合,形成光电融合平台。此外,台积电还联合SEMI发起成立了硅光子产业联盟,将英伟达、博通、Marvell等全球巨头拉进同一生态圈。
中国大陆方面,本土力量亦在同步蓄势。粤芯半导体于2025年建成中国大陆首条12英寸硅光芯片量产线,工艺节点覆盖90nm至65nm,并计划向45nm演进。点
业界指出,晶圆代工厂对硅光子的重视,可以从三个层面理解。
首先是工艺复用带来的成本优势。硅光子技术的核心价值在于,它能够利用现有成熟的CMOS半导体工艺来制造光学器件。这意味着晶圆代工厂现有的12英寸产线、设备、工艺人才可以部分迁移,边际成本低于从头建设化合物半导体产线。联电能够在18个月内实现从开发到量产,很大程度上得益于这一特性。
其次是先进封装环节的协同效应。CPO技术将光学引擎与交换芯片、AI加速器封装在同一基板内,对封装精度、散热管理、信号完整性提出了更高要求。而先进封装(如台积电的CoWoS、联电的2.5D封装方案)恰好是晶圆代工厂的核心能力之一。在CPO时代,光学引擎与电子芯片深度绑定,代工厂在封装环节积累的工艺经验和技术平台,成为其参与硅光子竞争的重要差异化优势。
第三是产业链话语权的考量。在传统光模块产业链中,晶圆代工厂的角色相对边缘。但随着CPO将光子芯片与电子芯片深度耦合,能够提供“设计支持—制造—封装—测试”一体化硅光子平台的代工厂,在产业链中的话语权有望明显提升。这正是联电推动自有平台、台积电扩充PIC产能、格芯收购AMF的共同逻辑——在技术标准尚未定型之际,率先建立平台优势
但机遇的另一面是挑战:硅光子的大规模商业化仍面临若干技术瓶颈。
在制造端,硅基材料本身不发光,需要额外集成III-V族化合物半导体材料(如磷化铟、砷化镓)作为光源。
在封装与测试端,CPO将光学引擎与交换芯片集成在同一封装内,意味着封装环节必须同时处理光信号和电信号。光耦合的效率、光学接口的对准精度、封装过程中的应力管理,都是此前纯电子芯片封装未曾遇到的新问题。测试环节同样棘手——传统芯片测试以电信号为主,而硅光芯片需要同时测试光学性能和电学性能,测试设备和测试方法论尚未形成行业标准,测试成本在整体制造成本中的占比远高于传统芯片。
此外,行业标准的缺失也在延缓CPO的大规模商用。不同厂商在光纤接口、调制格式、封装尺寸等关键参数上各有主张,产业链上下游之间缺乏统一的互操作性规范。这使得光模块厂商、交换芯片厂商和代工厂之间的协同开发周期被拉长,客户在导入CPO方案时也面临供应商锁定的顾虑。
这些挑战意味着,即便代工厂完成了产能建设,从产能释放到大规模商用之间仍有距离。代工厂不仅需要解决制造端的工程问题,还需要与设备商、材料商、设计公司乃至终端客户共同推动标准建立和生态成熟,产业链上下游协同解决成为重要核心点!
从晶圆代工到先进封装,从硅光子到CPO,半导体与光电技术的融合正在加速重塑产业格局。当技术路线快速迭代、产业链边界持续重构,高效对接上下游资源变得至关重要。
光电融合浪潮下
CIOE ×IICIE联动同期举办,高度契合产业融合趋势
双展联动,形成从光互连需求到半导体制造封测的完整上下游对接平台:光芯片、光模块与光引擎企业可直达InP/硅光代工、先进封装、国产设备及材料供应商,快速实现工艺匹配与产能锁定;半导体设备材料企业则直面高速增长的光芯片增量市场,高效获取订单,降低跨领域验证成本。
IICIE国际集成电路博览会是贯通半导体全产业链的专业盛会,将聚焦产业发展需求,重点展示Chiplet芯粒集成、混合键合(Hybrid Bonding)、晶圆级封装(WLP)、玻璃中介层、TGV硅通孔、3D堆叠等量产级先进封装技术,同步覆盖12英寸特色工艺晶圆代工、半导体设备、核心材料、精密零部件全链条产品,覆盖CPO浪潮中最紧缺、价值量最高的产业链基础环节。
目前汇聚上海华力、晶合集成、通富微电、华进半导体、佰维存储、北方华创、中微半导体、盛美上海、拓荆科技、沈阳和研、华海清科、微崇半导体、精测电子、迈为技术、沪硅产业、安集科技、中船特气、上海新阳、中科仪、新松半导体、万瑞冷电等企业。
同期展会联动,更云集众多晶圆制造与封测设备企业:如GlobalFoundries、Tower Semiconductor、芯联集成、联合微电子、PIC、ASTRO PLASMA、ASMPT、JEOL、Raith、E-Globaledge、Samco、纳微科毅、润华全芯微、施密科、思立康、华创智能、Finetech、MRSI(Mycronic Group)、MKS、OXFORD INSTRUMENTS、智立方、深圳科瑞、铭赛机器人、凯格精密、快克芯装备、轻蜓、思波微、诚锋电子、中科光智、MPI、和林微纳、森美协尔、PI、东方马达、ACS运动控制(中国)等。
*以上为部分参展企业,排名不分先后
CIOE中国光博会将集中呈现光芯片、高速光模块与光引擎等企业的创新技术及产品,一站式观摩从硅光芯片到光互连技术。
部分企业如参展企业包含:
COHERENT高意、COMPOUNDTEK、ENABLENCE、KAM、LIGENTEC SA、LUCEDA PHOTONICS、MARVELL、MITSUBISHI ELECTRIC、PIC、PLANSEE、POET、SICOYA、SIFOTONICS、SIMWORKS、WD PHOTONICS、WOORIRO、BROADCOM、CREDO、MACOM、SEMTECH、芯思杰、长光华芯、赛勒、光库、海思、光迅、华工正源、新易盛、纳真科技、剑桥、立讯技术、新华三、联特、智禾光通、德科立、昂纳等海内外知名光电企业将携前沿产品重磅参展。
*以上为部分参展企业,排名不分先后
AI算力时代硅光产业峰会:聚焦硅光制造及封测全流程,邀请产业链上下游核心企业高层、分析师、权威专家等,围绕前道工艺适配、中道代工优化、后道封装创新等关键环节,深入探讨技术难点、工艺协同与供应链布局,助力AI时代硅光芯片、模块制造规模化生产,探讨光电融合时代的新技术路线与产业生态。查看会议详情
先进封装与测试技术论坛— 从 CoWoS 到 CoPoS:共探 AI 时代先进封装技术演进与供应链布局:论坛将重点围绕3.5D异质整合架构,深度探讨融合混合键合(Hybrid Bonding)与2.5D中介层的创新设计思路,同步拆解高性能芯片的散热瓶颈与优化方案。其次,针对硅光子光电共封装(CPO)与玻璃基板(Glass Core)的前沿应用,系统阐述光学互连技术与低损耗材料的协同效应,及其在大幅降低数据中心延迟、优化能耗效率中的核心价值。
2026中国MicroLED CPO产业链创新发展高峰论坛:论坛以“光启算力,芯联未来”为主题,汇集产业链上下游核心力量,深入探讨Micro LED芯片和玻璃基板在等创新技术的突破、量产路径与商业化应用。
光电融合技术与产业发展论坛:汇聚学界、机构及产业链专家,研讨硅光集成、光电合封、光计算芯片等前沿技术,加速光电融合产业落地。