光通信芯片组市场预计将在未来五年内迎来显著增长，根据光通信行业权威研究机构LightCounting的最新报告，该市场将以17%的年复合增长率（CAGR）从2024年的约35亿美元攀升至2030年的超过110亿美元。这一预测引发了科研机构与大型企业的浓厚兴趣，光芯片技术正逐步成为科技领域的焦点。
在推动市场增长的因素中，以太网和DWDM技术占据了主导地位。然而，PAM4 DSP芯片作为新兴细分市场，正悄然崛起。PAM4芯片在数据传输中扮演着关键角色，作为交换机ASIC与可插拔端口之间的板载重定时器，它能够有效提升数据传输的速度和稳定性。LightCounting的数据显示，超大规模云服务商对AI基础设施的大力投资，正驱动400G/800G以太网光模块需求的激增，进而促进了PAM4芯片组的销量增长。
无线前传作为PAM4光器件的新兴应用领域，预计在2025年迎来复苏，并在2026年继续增长。这一趋势进一步证明了光芯片技术在多个领域的广泛应用潜力。
巨头企业也在光子技术上加大投入。英伟达计划在2027年推出整合共封装光学（CPO）技术的Rubin Ultra GPU计算引擎，以解决数据传输带宽瓶颈问题。同时，英伟达还计划与台积电、博通合作，推动相关硅光子产品的量产。英特尔则在光纤通信大会（OFC）上展示了其光学计算互连（OCI）芯片，该芯片与CPU共封装，旨在满足未来AI计算的高带宽需求。光子加速计算初创公司Lightmatter在D轮融资中成功融资4亿美元，估值达到44亿美元，这笔资金将用于加速光芯片的生产和部署。
在科研领域，国内外顶尖机构在光芯片技术上取得了显著成果。上海交通大学邹卫文教授团队研制了一款新型光子张量处理芯片，该芯片能够在高速时钟频率下实现张量流式处理，解决了额外内存占用与访存问题。清华大学的研究团队则开发了名为“太极”的光子芯片，其能效远超当前智能芯片，且在短短四个月内就进化到了第二代“太极-Ⅱ”，能效已经超过英伟达的H100。这一突破不仅具有技术意义，更可能引领一种新的计算范式。
香港城市大学副教授王骋团队与香港中文大学研究人员合作开发出处理速度更快、能耗更低的微波光子芯片，这种芯片的速度比传统电子处理器快1000倍，耗能更低，应用前景广阔。IBM也在光子芯片技术上取得了新突破，实现了下一代高速光互联技术，能够显著改善数据中心训练和运行生成式AI模型的方式，AI速度提升80倍。这一突破延续了IBM在半导体创新领域的领先地位。
光通信领域正朝着高速率、集成化、低功耗方向加速发展。1.6T高速光模块、硅光技术、LPO（线性驱动可插拔模块）和CPO（光电共封装）成为四大技术趋势。1.6T高速光模块通过3nm制程DSP芯片与硅光技术的融合，实现了单波1.6Tbps的传输速率，功耗大幅降低，支撑了AI算力集群的长距离高密度互联。硅光技术作为底层创新，显著降低了成本和功耗，但硅基激光器效率不足和封装兼容性问题仍需解决。
LPO技术通过线性直驱技术降低了功耗和延迟，保留了可插拔特性，在中短距离场景中实现了性能与成本的平衡。CPO技术则更为激进，通过光引擎与交换芯片共封装，将能效压至极低水平，支持超高速率，但高集成带来的散热难题和外置光源依赖成为其商业化瓶颈。这些技术趋势共同推动着光通信行业的变革。
然而，光芯片技术的发展也面临着一些挑战。磷化铟（InP）光芯片制造工艺复杂，成本较高，限制了其大规模应用。磷化铟多晶合成、单晶生长、纳米级外延与光栅制造以及高精度封装等环节都存在技术难点。为了降低成本并提高生产效率，研究人员正在不断探索新的制备方法和优化工艺。
