从封装技术到新材料,中国开辟光电融合自主路径 日本经济新闻 程巍 中国企业正在加速光电融合技术的研发。鉴于中美对立导致尖端半导体采购变得困难，作为提高数据中心等的运算性能的手段，光电融合技术被寄予厚望。通过分析国际学术会议上的演讲和专利，可看出中国在光电融合相关技术研发方面的自主路线。本报道节选自以光电融合为主题的书籍《光电融合：AI×半导体的技术革命》（日语原名：『光电融合 AI×半导体の技术革命』）（日经BP）。 “与美国和日本相比，中国的技术看起来落后了5年。不过，技术开发的速度非常快。（我们）可能在不久的将来就会被赶超”，日本一家光电融合领域零部件制造商的高管经历过多次与中国大型云服务的洽谈，他回顾其中感受时这样说。 尽管整体情况仍被迷雾遮挡，但可以确定的是，中国正大力推动光电融合技术的研发。背后的原因之一是始于2018年前后的中美半导体摩擦。由于难以获得尖端半导体和最尖端的制造设备，作为提高数据中心等的运算性能的手段，中国对光电融合寄予厚望。 在光电融合相关供应链方面，中国拥有其他国家难以比拟的优势。除了多家像华为这样的超大规模云服务商（Hyperscaler）作为光电融合技术的使用方外，中国集齐了光通信模块厂商、OSAT（外包半导体封装与测试）厂商以及零部件和材料厂商等。 在设备领域，光通信大企业成都新易盛通信技术（Eoptolink）和中际旭创（InnoLight）具有很大影响力。在OSAT方面排名全球第三的江苏长电科技（JCET）正致力于开发面向CPO（共封装光学）的三维封装技术。 通过分析各家企业在国际学术会议上发表的成果和专利，可以看出中国原创的光电融合技术的一些共同特点。一是被称为NPO（近封装光学）的技术，二是专注于新一代材料——薄膜铌酸锂（TFLN）的研发。 “NPO就足够了” 在OFC 2026（第51届美国光纤通讯展览会及会议）上，中国三家代表性的超大规模云服务商登台演讲。它们分别是华为、阿里云和百度。三家企业在演讲中都表达了对NPO的期待。其态度与Meta和AWS等美国超大规模云服务商存在诸多不同之处。 NPO是一种可视为可插拔（Pluggable）和CPO之间过渡方案的封装方式。相对于CPO将半导体和属于光电转换部件的光引擎安装在同一封装基板上，NPO则将承载半导体和光引擎的封装基板分开。 NPO是比CPO更早一代的技术，但与可插拔相比降低功耗，同时便于用户使用。CPO将光引擎直接焊接到封装基板上，存在发生故障时必须更换整个器件这一问题。而NPO则只需更换光引擎部分即可。尽管性能上不如CPO，但通过缩短电连接线路的范围，能有效降低功耗。 阿里云的光网络架构师陆睿在演讲中指出，从目前来看，比起CPO，NPO更容易实现。他还进一步提到NPO的两个优势。一是拥有比CPO更成熟的生态系统、二是光网络技术行业组织“光互联论坛（OIF）”的标准规范已广泛普及。尽管性能上逊于CPO，但陆睿认为，在实际应用中，NPO的性能目前或许已经足够。 阿里云引入NPO主要用于扩展用途，即以服务器机架内部为中心的应用。通过光连接GPU等器件。计划于2026年年中开始量产光引擎传输速度达6.4Tbps的NPO产品。 仅从传输速度来看，性能与博通的CPO产品“Davisson”并无差异。由于目前尚无以该传输速度为对象的标准规范，据称阿里云计划提出标准化方案。 另一方面，华为此前一直采用可插拔产品用于数据中心。该公司高管Eric Bernier在演讲中谈到了NPO的潜力。他主张称，与阿里云类似，NPO在性能和生态系统具有良好的平衡性。同时表示若是当前数据中心所使用的200Gbps/lane或6.4Tbps的传输速率，“NPO足以应对”。 华为已公布计划，将在2030年前实现传输速度达3.2Tbps的CPO的商用化。Eric Bernier并未透露NPO的产品化路线图。 在百度的万昳的演讲中，也提到了用于扩展的可插拔和NPO。她表示这些封装形式，理想之处是可实现光引擎的可插拔。 中国各家企业积极对NPO投入的背后，可能也受到技术开发滞后的影响。CPO的开发离不开可靠性高的光学零件以及半导体的先进封装技术。即便是博通和英伟达这样的企业，目前在很大程度上仍依赖台积电的封装技术。 以新一代材料“薄膜铌酸锂”发起攻势 另一方面，中国处于世界领先地位的是材料技术。作为核心零部件之一的光调制器，正积极引入一种名为薄膜铌酸锂（TFLN）的新一代材料。光调制器是将电信号转换为光信号的元件，高速数据通信需要具备高速调制能力。 TFLN是新一代材料，相比此前属于主流的硅，能够实现更高速的调制。在TFLN型的调制器实用化方面，领先的是美国新兴企业HyperLight。而中国济南晶正（NanoLN）正与该公司紧密合作。目前，济南晶正几乎垄断了TFLN晶圆的制造。 在中国，从事光调制器制造的新兴企业也在崛起。例如江苏铌奥光电科技和宁波元芯光电子科技。在光通信模块产品方面，成都新易盛通信和中际旭创正在推进 TFLN的应用。 从专利数据中也能看出中国对TFLN的重视程度。日经XTECH调查了2015年至2025年中国申请人取得的光电融合相关专利。成为TFLN基础材料的铌酸锂（LiNbO3、LN）相关的专利申请尤为突出。在总计6791件专利申请中，与铌酸锂相关的申请数量最多，达到181件。 自2019年前后起，中国与铌酸锂相关的专利申请急剧增加。江苏铌奥光电科技成立于2020年，宁波元芯光电子科技成立于2018年，均为最近成立的企业，有可能反映了这一趋势。可以看出在中国，无论是企业还是大学及研究机构，都在推进铌酸锂供应链建设。 久保田龙之介 日经XTECH╱日经Electronics 记者 石桥拓马 日经XTECH╱日经Electronics 记者 资料来源： https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/03627/090200041/?i_cid=nbpnxt_pickup_top_all_06_a