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目前，傳統(tǒng)光模塊主要利用III－V族半導體芯片、電路芯片、光學組件等器件封裝而成，本質上屬于“電互聯(lián)”范疇。隨著晶體管加工尺寸逐漸縮小，電互聯(lián)將逐漸面臨傳輸瓶頸。
目前，對于傳統(tǒng)的三五族半導體光芯片，25Gbps已接近傳輸速率的瓶頸，進一步提升速率需要采用PAM4等技術。
隨著高速光模塊在數(shù)據(jù)中心的大量運用，傳統(tǒng)III－V族半導體的光芯片將面臨并行傳輸、三五族磊晶成本高昂等問題。
在此背景下，硅光子技術應運而生，成為III－V族半導體之外的一大選擇。
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技術：超高精度＋速度＋市場的硅光子
硅光子是一種令人振奮的技術，是基于硅和硅基襯底材料（如 SiGe／Si、SOI 等），利用現(xiàn)有 CMOS 工藝進行光器件開發(fā)和集成的新一代技術，結合了集成電路技術的超大規(guī)模、超高精度制造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優(yōu)勢，是應對摩爾定律失效的顛覆性技術。這種組合得力于半導體晶圓制造的可擴展性，因而能夠降低成本。
硅光子架構主要由硅基激光器、硅基光電集成芯片、主動光學組件和光纖封裝完成，使用該技術的芯片中，電流從計算核心流出，到轉換模塊通過光電效應轉換為光信號發(fā)射到電路板上鋪設的超細光纖，到另一塊芯片后再轉換為電信號。
硅光子（SiP）實現(xiàn)廉價且規(guī)模生產的光連接，從根本上改變光器件和模塊行業(yè)
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未來三五年內，這種情況還不會發(fā)生，但硅光子技術可能在下個十年證明它是破壞性。
基于硅光子的光連接與電子ASIC、光開關，或者（可能）新的量子計算設備的集成，將打開一個廣闊的創(chuàng)新前沿。
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發(fā)展：硅光子芯片將呈現(xiàn)式成長
光子芯片主要是將無數(shù)個光學系統(tǒng)整合在芯片上，就如同現(xiàn)今的半導體芯片，但將利用超微透鏡取代電晶體并以光子來進行運算。光子芯片與傳統(tǒng)的半導體芯片相比，具有更高的運算效率以及訊息傳輸量，也兼具耗能低、運行過程中產生較少的熱，所以無須復雜的散熱設計等優(yōu)點，因此被認為在未來可延續(xù)摩爾定律，傳承舊有硅芯片的發(fā)展。
在眾多光子技術中，硅光子及其相關技術憑借其使用成本較低的硅與硅基襯底材料，并結合既有且技術成熟的CMOS技術，使其極其受到青睞，自2015年IBM公司研制硅光學芯片后，使該技術呈現(xiàn)爆發(fā)式的成長，并使該技術自實驗室走入市場，吸引微軟、亞馬遜及等公司的青睞，因為這些公司的數(shù)據(jù)中心常在云端資料連結并處理巨量的資料時，受限于傳統(tǒng)的銅線以及低速光纖的傳輸量，造成運行效率低落。
預計到2022年，硅光子光收發(fā)器市場將超20億美元，在全球光收發(fā)器市場中占比超20％。從出貨量來看，到2022年，硅光子光收發(fā)器在總光收發(fā)器出貨量中的占比將不到2．5％。這些產品中的大多數(shù)將是高端產品－－100G或以上速率，因此定價也相對較高。
