雪球网今日 2024年09月20日
硅光(或光电3D封装)和光模块没有必要割裂开来
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文章探讨了硅光芯片、光电3D封装与光模块的关系,介绍了相关技术原理、好处及应用,还提及了一些公司的情况。

🧐硅光芯片是在硅片基础上做出光器件,实现光电混合集成。其原理图是光发射或接收模块的一系列器件集成在一块芯片上,激光器光源一般外加。硅光集成或3D封装好处众多,如CPO技术可提高传输效率、缩小设备体积等。

🌟CPO是一种新型光电子集成技术,将交换芯片和光引擎共封装,可分为2D平面、2.5D和3D CPO,其中3D封装是研究热点,能实现更短互连距离等。博通51.2T的交换机产品中,OIO比CPO更具潜力,可解决计算芯片互联问题。

🚀未来还有全光交换机,以激光为媒介交换信息,但目前处于预研探索中。旭创子公司苏州湃矽做硅光芯片研发等,上半年营收增长迅速,硅光模块毛利率有优势。

来源:雪球App,作者: 确定性成长投资,(https://xueqiu.com/7859098475/305144456)

$中际旭创(SZ300308)$

有些人又在捧一踩一,实在没有必要,因为硅光(或3D封装)和光模块都属于同一产业链。

确哥在研究生阶段是学微电子的(研究方向就是半导体激光器和光电集成),对光电器件很熟。硅光是什么呢? 用大白话说,就是在硅片的基础上做出光器件,实现光电混合集成。光电3D封装是什么呢?就是光器件和电芯片在同一基板上封装起来。

硅光芯片原理图,简单来说,就是如下图红色框架所示,光发射模块或接收模块的一系列器件集成在一块芯片上,注意激光器光源是外加的。因为激光器用的材料是铟镓砷磷体系,和硅是不兼容的,所以一般采用外加。

硅光集成或3D封装有什么好处?

以CPO为例:光电共封装(CPO,Co-packaged optics)是一种新型的光电子集成技术,主要通过采用硅通孔、重布线、倒装、凸点、引线键合等封装技术,将交换芯片和光引擎共同装配在同一个插槽上,形成芯片和模组的共封装。

在 CPO技术中,光学组件被直接封装在交换机芯片旁边,进一步缩短了光信号输入和运算单元之间的电学互连长度,在提高光模块和 ASIC 芯片之间的互连密度的同时实现了更低的功耗,是解决未来大数据运算处理中海量数据高速传输问题的重要技术途径。

此外 CPO技术在提高传输效率的同时,还有助于缩小设备体积,使得数据中心的布局更加紧凑,并可支持更高的带宽。 受材料性能影响,目前CPO 最主要采用硅转接板。按照物理结构, CPO 可分为2D 平面CPO、2.5D CPO 和3D CPO,其中 3D 封装的CPO 技术是目前CPO技术研究热点,它将光电芯片进行垂直互连,可以实现更短的互连距离、更高的互连密度以及更低的功耗、更高的集成度和更紧凑的封装。

博通51.2T的交换机产品:

片间互联(OIO):比 CPO 更具潜力的光互联应用。OIO 主要为实现低功耗、高带宽、低延迟的光互连。 Optical I/O(简称 OIO)是为了解决计算芯片 CPU,GPU,XPU 等之间的互联问题(chip to chip interconnect),利用光互连低功耗、高带宽、低延迟的优势,取代传统的 electrical IO 方案。AI 推动计算架构大幅拓展,推动 I/O 带宽指数级增长、连接范围越来越长。电气 I/O(即铜线连接)支持高带宽密度和低功耗,但传输距离较短(约为 1 米或更短)。当前数据中心和早期 AI 集群中使用的可插拔光模块可以增加传输距离,但其成本和功率水平较高。一体封装的 xPU(CPU、GPU、IPU)光学 I/O 解决方案中,芯片输入输出的 IO 变为光信号,进而构建分布式计算网络,可以支持更高的带宽、更高的功率效率、更低的延迟和更长的覆盖范围。我们认为随技术和产业走向成熟,OIO 或成为 AI 和数据中心设计的重要互联方式。

未来,还有全光交换机(取代以电芯片为主的交换机),就是全部以激光为媒介,互相交换信息。全光交换机需要极高的光子集成度,目前还是处于预研探索中。

硅光芯片或者光电3D封装是光模块厂商的技术升级方向,竞争的焦点,任何一个杰出的光模块厂商都不会忽视这一块的布局和投入。

旭创的子公司苏州湃矽,主要是做硅光芯片的研发、设计和销售等。上半年营收已经1.4亿,同比增长20多倍,其收入增长也反映了公司部分硅光芯片已进入到量产阶段,也意味着公司的硅光模块产品导入市场的速度在加快。

在调研中,公司表示硅光模块的毛利率相较传统光模块更有优势。一是节约了部分的光源和无源器件数量,BOM成本更低;二是自研硅光芯片,自制率更高,有利于拉高毛利率。

硅光芯片或3D封装,本身就是光模块厂商的技术升级方向。人为地把光模块和硅光割裂开来,踩一捧一实在没有必要。

罗博特科是很好的公司,我也有少量股份。只是罗博特科的投资难度大一些,第一是并购重组迟迟未批准;第二是订单爆发情况的跟踪比较难,信息不透明。

旭创也有其优缺点,大家各取所好吧。

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