
英特尔在2026年开放计算项目(OCP)全球峰会上,将“300毫米硅晶圆上集成磷化铟(InP)光源”列为下一代硅光平台的重点,称自身具备面向业界大规模供货的独特制造能力。随着共封装光学(CPO)交换机开始进入生产,稳定、可扩展的激光光源供给正成为产业链竞争焦点。
300毫米工艺如何集成光源
硅光技术利用硅材料制造波导、调制器等器件,但硅本身难以高效发光,因此仍需磷化铟等Ⅲ—Ⅴ族材料提供激光增益。英特尔的技术路线是在300毫米硅晶圆制造平台上整合磷化铟光源,并非生产直径300毫米的磷化铟晶圆。这一区别关系到其规模化主张:成熟硅晶圆工艺有利于提高集成度和产能可扩展性,实际供货仍取决于器件良率、光源寿命和封装后的性能。
这条路线已有多波长器件验证。英特尔2022年公布的八波长分布反馈激光阵列采用其300毫米硅光工艺,先在硅上光刻波导光栅,再进行Ⅲ—Ⅴ族材料晶圆键合;八个波长的输出功率一致性达到±0.25分贝。多波长光源可通过波分复用提高单根光纤的传输能力,但研究阶段的器件指标还需要转化为量产中的良率与一致性。
英特尔同时推进集成式激光器,并支持外置光源的行业接口。前者减少对独立激光模块的依赖,后者便于系统厂商选择可更换的光源方案。英特尔把相关能力指向近封装光学(NPO)和CPO等应用,但此次没有公布相应新平台的客户名单或量产日期。
出货基础尚待CPO验证
英特尔此前披露,自2016年硅光业务商业化以来,已累计出货超过800万个光子集成电路(PIC)及3200万个片上集成激光器;其公布的激光器故障率低于0.1 FIT。FIT表示每十亿器件小时的故障数。这里的出货记录主要来自用于可插拔光收发模块的既有硅光产品,表明其拥有器件制造和可靠性经验,不能直接视为CPO光源已经批量交付。
英特尔2024年展示的光学输入/输出芯粒,首个版本支持最高4 Tbps双向传输,采用片上激光器,给出的每比特能耗约为5皮焦;其比较对象是每比特约15皮焦的可插拔光模块。该芯粒当时仍处于原型阶段,其链路能耗优势要转化为部署收益,还需结合光源供电、散热、封装及整机运行条件评估。

图:英特尔2024年展示的OCI芯粒,左侧橡皮用于尺寸对比。图片来源:英特尔官网
系统导入与光源方案之争
CPO正从技术展示走向产品导入。英伟达表示,采用CPO的Spectrum-X Ethernet Photonics交换机已进入生产。Celestica推出的DS6005交换机基于博通Tomahawk 6-Davisson平台,标称交换容量最高102.4 Tbps,采用可现场更换的外置激光模块。两者表明,光引擎贴近交换芯片已成为现实产品方向,而激光器放在封装内还是系统外,仍存在不同的维护和供货选择。
台积电计划在2026年生产基于COUPE光子引擎的CPO方案。以电路板上的可插拔方案为比较基准,台积电给出的指标是功耗效率达到两倍、延迟降低90%。这一系统架构口径与英特尔芯粒的每比特能耗并不相同,不能直接横向比较。华为在9月发布采用NPO技术的昇腾960超节点;NPO将光器件放在芯片封装附近,也是缩短电连接路径的一种实现方式。
从制造分工看,集成光源对晶圆级材料键合、激光阵列测试以及封装热管理提出协同要求;外置光源则把可更换部件留在系统侧。英特尔能否将300毫米平台的工艺和产能优势转化为订单,关键在于后续产品的量产良率、系统级功耗、维护成本及客户验证结果。

