从硅光中试到3.2T互连:AI算力正在推动光芯片与高端PCB协同升级
2026年8月20日,据陕西日报等公开报道,陕西光电子先导院光子芯片中试平台持续推进产业化,其中6英寸化合物平台已为超过80家客户提供VCSEL激光芯片全流程服务,2025年11月通线的8英寸硅光平台则重点面向AI算力中心和高速光通信芯片流片。该平台于2025年底入选首批国家级制造业中试平台,成为其中光子集成方向的重要平台,目前已累计服务超过100家光子芯片企业。相较部分海外平台超过12个月的流片周期,本土平台将部分项目周期压缩至2—3个月,并显著降低研发验证成本,硅光芯片从设计、中试向小批量制造转化的效率正在提升。
产业升级路径:硅光首先解决的是AI集群的互连压力
AI算力中心的竞争正在从单颗GPU性能向整个计算集群效率延伸。当GPU数量从数千颗扩展至数万甚至更大规模后,芯片之间、服务器之间以及机柜之间的数据交换开始成为限制系统性能的重要因素。800G向1.6T、3.2T升级,本质上正是AI集群持续提高互连带宽的结果。
传统可插拔光模块继续提高速率后,功耗、信号损耗和系统密度压力同步增加,硅光则通过提高光电子集成度,为高速互连提供新的技术路径。进一步向CPO等架构演进时,光引擎还会更加靠近交换芯片。这意味着光通信产业的技术重心正在从“模块速率升级”进一步转向芯片、封装、基板与系统互连的协同设计。
国家级中试平台的价值也由此体现出来。流片周期由一年级别缩短至数月后,光芯片企业可以进行更多轮设计验证,高速光模块更新速度随之加快,产业链后端的封装、测试以及PCB也必须同步提高响应效率。
技术演进趋势:光芯片越集成,电互连距离越敏感
硅光并不会降低PCB的重要性,反而会改变PCB承担的任务。高速光模块内部仍需要完成DSP、驱动器、TIA、电源管理和硅光芯片之间的电连接,随着单通道速率继续提高,传统PCB走线中的介质损耗、导体损耗、阻抗不连续等问题会被进一步放大。
因此,高频高速PCB需要向更低Df材料、更低粗糙度铜箔以及更严格的高速差分阻抗控制发展,部分关键链路向±5%控制水平推进。模块内部空间不断压缩,又会推动HDI、Any-layer以及mSAP 0.075mm及以下超细线路进入更高密度互连区域,PCB与SLP、IC载板之间原本清晰的技术边界开始逐渐缩小。
这种变化与AI服务器主板向16—78层高多层PCB升级具有相同逻辑:芯片集成度越高,系统级互连反而越需要精密制造能力支撑。
产业边界外延:硅光技术正在从数据中心向更多场景扩散
硅光产业化首先受益于AI算力和高速光通信,但其技术外溢空间并不限于数据中心。智能汽车需要更高速的车内通信与传感系统,机器人和低空飞行器持续增加视觉、雷达及高速计算模块,半导体设备则需要大量高速数据采集和精密控制链路,这些场景都在提高光电融合技术的潜在应用价值。
不同终端也会形成不同PCB组合。高速计算和通信系统需要高多层、高频高速PCB;紧凑型光电模块需要HDI与精细线路;机器人和低空设备需要FPC、刚挠结合板实现轻量化互连;电源及激光驱动模块则可能增加厚铜高功率设计。PCB技术由过去按照产品类型划分,逐步转向围绕计算、通信、供电和空间结构进行组合。
制造体系重塑:研发周期缩短正在倒逼PCB同步提速
过去光芯片研发周期较长,PCB和PCBA通常处于相对靠后的配套位置。当硅光中试周期压缩至2—3个月后,情况开始改变:芯片版本迭代越快,配套PCB、测试板和光模块PCBA就需要越早介入,否则后端制造周期可能重新成为产品验证瓶颈。
这对PCB企业提出的是综合能力要求。聚多邦围绕高频高速、高多层PCB、HDI、FPC及刚挠结合板持续完善制造能力,可支持mSAP 0.075mm级精细线路,并在部分高速差分场景实现±5%阻抗控制;同时通过PCB+SMT+PCBA一站式交付,将IQC、SPI、AOI、X-Ray等检测环节贯穿制造过程,为光模块研发阶段的打样、小批量验证以及后续批量导入提供制造支持。
从产业链角度看,8英寸硅光平台真正值得PCB行业关注的,并不只是新增了一条芯片制造平台,而是光芯片产业化速度正在提高。当800G向1.6T、3.2T持续演进,硅光、先进封装、高端基板和高速PCB之间的技术联系将更加紧密。未来高速互连竞争很可能不再取决于某一个单独器件,而取决于从芯片、封装到PCB和PCBA的整个光电系统能否协同完成升级。