矽光子概念股有哪些?AI数据中心的光互连技术与产业链解析

作者 Klaro 投资笔记 ·发布于 2026年6月21日

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每当讨论 AI 数据中心的下一代网络技术,你会频繁听到几个词:矽光子(Silicon Photonics)、光模块、CPO(共封装光学)。它们之间有交集,但不是同一回事。这篇文章聚焦矽光子这个更广的技术平台:它是什么,为什么现在受到关注,产业链怎么划分,以及港美股里有哪些公司被市场归类于这个方向。


矽光子是什么技术

矽光子(Silicon Photonics)的核心想法是:用成熟的硅基半导体(CMOS)制造工艺,在硅晶圆上制造能够产生、调制、传输和探测光信号的光学元件,从而用光来代替铜线传输数据。

传统芯片和电路板之间靠铜线或铜质互连传输电信号。这没问题——直到数据量大到铜线在带宽和功耗上开始出现瓶颈。AI 模型训练时,需要在成百上千块 GPU 之间持续交换海量数据,铜缆在这个尺度上的传输距离、速率和功耗都开始成为限制因素。

光传输的优势在于:速度更快、单位带宽能耗更低、在一定距离内衰减更小。而矽光子的价值,是让这些光学能力可以用现有的半导体工艺大规模、低成本地制造出来——而不是依赖特殊材料和独立的光电子制造体系。

矽光子技术可以应用在多个场景:

  • 数据中心内的光互连(服务器间、芯片间)
  • 光收发模块(光纤通信的发送/接收端)
  • 光引擎(整合光发送、接收、调制功能的高集成度组件)
  • 未来潜在方向:光运算(Optical Computing)、激光雷达(LiDAR)等

其中,AI 数据中心里的光互连需求是当前推动矽光子产业化最直接的市场驱动力。


为什么现在受到关注

AI 大模型的训练对 GPU 集群的网络有极高要求。当你把数千块 GPU 连成一张网做并行训练,整张网络的带宽和延迟会直接影响训练效率,即所谓的「通信墙」(communication wall)问题。

铜缆的瓶颈正在显现:随着 AI 集群规模扩大,传输距离拉长,铜缆在超过一定距离(通常约 2-3 米)后难以经济地支撑 400G/800G 乃至更高速率,并且功耗也会随速率快速攀升。

光互连成为方向:用光纤和光收发模块替代铜缆,可以在更远距离和更高速率下保持较低功耗,这使得矽光子技术获得了来自超大规模数据中心(Hyperscaler)的强烈需求牵引。

CPO 是其中一个具体应用分支:共封装光学(CPO, Co-Packaged Optics)指的是将光引擎直接与交换机 ASIC 封装在一起,进一步压缩传输距离和功耗。CPO 被视为矽光子在 AI 交换机端的重要应用方向,但矽光子本身覆盖的范围更广,不局限于 CPO。关于 CPO 的详细拆解,可参考《CPO 概念股》专题文章。


矽光子产业链怎么分

矽光子产业链可以大致分为以下几个层次:

① 光通信芯片、激光器与光学元件 这是整个光互连方案的核心组件层,包括产生光信号的激光器(如 VCSEL、DFB 激光器)、进行信号调制的器件,以及接收/探测光信号的元件。这一层的技术壁垒较高,涉及化合物半导体材料(如 InP、GaAs)与硅基工艺的结合。

Coherent(COHR) 在激光器和集成光子器件领域深度布局,产品涵盖数据中心光互连所需的多种激光器和收发模块组件;Lumentum(LITE) 是全球主要的激光器和光学元件供应商之一,数据中心和电信光网络均有产品线。

以上公司名单仅供了解产业格局,非推荐、非穷举。

② 光模块与光网络系统 光模块(Optical Transceiver)是将光电信号进行转换和传输的关键组件,被大量用于数据中心服务器与交换机之间的连接。光网络系统商则在更广的光网络层面提供整体解决方案。

Ciena(CIEN) 是光网络系统和软件的重要供应商,业务覆盖数据中心互联(DCI)和运营商光传输网络。

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③ 集成平台与矽光子布局方 除了专注光器件的公司,部分大型半导体企业也在将矽光子能力整合进自身产品平台,尤其是在 AI 数据中心网络交换机和定制芯片方向。

Marvell(MRVL) 在数据中心定制芯片和光接口方向有矽光子相关布局,并与多家超大规模厂商有深度合作;英伟达(NVDA) 正推进将矽光子光学引擎整合进其高速互连(NVLink 及以太网络)方案;博通(AVGO) 在 AI 交换机 ASIC 及其配套的光互连技术上同样有产业布局。

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④ 晶圆代工与先进封装平台 矽光子芯片的制造,需要能够同时处理硅光学结构和标准电路的晶圆代工平台;CPO 及光引擎的封装,则需要先进封装能力。

台积电(TSM,美股 ADR) 提供矽光子专用制造平台(如 SiPho 工艺),是多家矽光子公司的代工选择,同时在先进封装(CoWoS、SoIC 等)上积累深厚;格芯 GlobalFoundries(GFS) 也拥有面向硅光应用的 SiPh 平台,为部分矽光子公司提供制造服务。

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⑤ 光器件制造代工 高精密光学组件和光模块的制造需要专业的光电子代工能力。

Fabrinet(FN) 是光网络和数据通信器件领域的重要代工制造商,为 Coherent、Lumentum 等公司提供精密光电制造服务。

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关于 A 股/台股:部分矽光子供应链的纯标的公司在 A 股(如光模块制造商)或台股(如部分光学器件公司)上市,本文聚焦港美股,暂不展开。


看「矽光子概念股」需要注意什么

产业化仍在推进,节奏存在不确定性:矽光子作为技术方向已经成立多年,但大规模商业化在数据中心场景真正加速是近年的事。部分技术路线(如片上光互连、光运算)仍处于较早期阶段,距离大规模商业收入还有距离。

很多公司的矽光子相关营收占比较小:被市场归类为「矽光子概念」的公司,其核心业务可能仍然是传统电信光网络、激光器工业应用或其他业务,AI 数据中心矽光子相关收入可能只是整体营收的一部分。查阅公司最新财报中对各业务线的具体描述,是判断实际暴露程度的必要步骤。

与 CPO 概念高度重叠但不等同:你在市场上看到「矽光子」和「CPO」往往被混用,但两者有层次差异:矽光子是更底层的技术制造平台,CPO 是矽光子在 AI 交换机封装上的一种具体应用形式。同一家公司可能两个概念都被划入,这不代表它在两个方向上的技术深度和商业成熟度相同。

技术路线切换风险:光互连领域存在多种技术路线竞争(不同封装方式、不同激光器技术、不同集成路径),行业尚未形成完全统一的标准,技术路线的迭代可能使当前某些方案的市场地位发生变化。

被划入某个概念 ≠ 该业务就是这家公司的主要营收来源;某家公司是否真正涉及、相关业务占营收多少,需要你自己查阅其最新财报与公开资料。


常见问题

矽光子和普通光纤有什么关系? 普通光纤是传输介质(光在其中传播),矽光子指的是在硅基平台上制造光子器件的技术体系。矽光子技术产出的光芯片和模块,会被用在光纤通信系统的两端(发送/接收端)。两者是不同层次的概念,矽光子解决的是如何低成本、高集成度地制造光学元件的问题。

矽光子和 CPO 是同一件事吗? 不是。矽光子是更广的技术制造平台,CPO(共封装光学)是矽光子在 AI 交换机场景中的一种具体封装应用方式。你可以把矽光子理解为「工具箱」,CPO 是用这个工具箱做出来的一种特定产品形态。两者相关但不等同,详见《CPO 概念股》专题。

为什么 AI 数据中心需要矽光子? AI 训练集群中成千上万块 GPU 需要高速、低延迟地相互通信。在数据量和速率要求达到一定规模后,传统铜缆在带宽、传输距离和功耗上开始成为瓶颈,用矽光子技术实现的光互连是目前被大量采用和持续投入的解决方向。

台积电和矽光子有什么关系? 台积电提供矽光子专用制造工艺平台,可以在同一块晶圆上同时制造光学结构和标准电路,使光学元件能够用半导体大规模制造流程生产。同时,台积电的先进封装能力(如 CoWoS)也被用于 CPO 等光引擎产品的封装制造。

矽光子概念股是否适合用 ETF 参与? 目前还没有专门针对矽光子的主题 ETF(以公开信息为准)。部分半导体主题 ETF 的持仓可能包含矽光子相关公司,但矽光子只是这些 ETF 持仓中的一部分暴露。具体可参考《半导体 ETF》文章了解 ETF 的整体结构和持仓逻辑。


延伸阅读

想了解矽光子在 AI 交换机上的具体封装应用方式,可以阅读《CPO 概念股》专题文章,那里对共封装光学的技术逻辑和产业链有更细节的拆解。想从更宏观的视角理解 AI 算力基础设施整体,可以参考《AI 概念股》综述文章,矽光子/CPO 对应的是其中「网络与互连」环节的延伸技术方向。想通过 ETF 方式接触半导体产业链整体,可参考《半导体 ETF》文章。


本文仅供了解产业结构,不构成任何个股的推荐或投资建议。

本文仅供参考,不构成投资建议。