硅光子學市場正在變得越來越擁擠。半導體供應商、IC設計工具供應商、OEM和foundry都在這個新興市場上爭奪空間。隨著云端和網(wǎng)聯(lián)服務、航空航天、金融、工業(yè)部門和醫(yī)藥等領域的大量潛在客戶對超快速數(shù)據(jù)訪問、傳輸和編程的新解決方案的需求激增，硅光子學市場有望在未來十年實現(xiàn)指數(shù)級增長。

潛在的市場可能是巨大的，但就目前而言，實際的市場規(guī)模相對于整個半導體行業(yè)的規(guī)模來說是微不足道的。Polaris市場研究公司估計，硅光子產(chǎn)品（收發(fā)器、可變光衰減器、開關、電纜和傳感器）的營收2021年超過10億美元，而同年全球芯片銷售額為5，559億美元。但在2021年至2030年期間，這一新興市場的年復合增長率預計將達到27.4%，銷售額預計將達到91.4億美元。

Polaris在一份聲明中表示：“對更快數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L，使各種制造商都能夠使用這種技術來增強數(shù)據(jù)中心的計算和處理能力。因此，硅光子學正經(jīng)歷著健康的增長速度。許多制造商都在積極開發(fā)硅光子學技術，并投資于該技術謀求競爭優(yōu)勢，這也推動了市場的增長?！?/p>

硅光子學技術合作伙伴關系將開發(fā)者、軟件供應商、系統(tǒng)設計、組件供應商和潛在客戶聚集了在一起?？紤]到這些合作伙伴之間有相互沖突的需求，他們既是潛在的競爭對手，又是提供著支持服務，這些聯(lián)盟能維持下去嗎？顯然，在建立更多合作之前，在最終用戶廣泛采用硅光子學之前，行業(yè)必須開始回答這個關鍵問題。

包括Intel和ST在內(nèi)的芯片供應商、EDA供應商Synopsys、Cisco、HP和IBM等OEM，以及一大批規(guī)模較小的芯片制造商和光學元件供應商都在努力在這個潛在市場中分得一杯羹。在硅光子學供應鏈的不同環(huán)節(jié)之間的合并和收購已經(jīng)非常活躍。包括Cisco和Juniper Networks在內(nèi)的大型系統(tǒng)公司正在通過收購成為垂直整合的硅光子學領域的玩家。

考慮到任何一項新技術的商業(yè)成功取決于量產(chǎn)，foundry的選擇對硅光子學供應商至關重要。這里的問題是，不同的開發(fā)商正在追求不同的硅光子學集成和實現(xiàn)路徑。由于沒有達成共識的硅光子學平臺，沒有一個可以與每個供應商都能合作的通用foundry。

例如，Juniper Networks與Intel一樣，推出一款集成激光器的硅光子平臺。相比之下，Ayar Labs和Nvidia不喜歡集成激光器。

在硅光子學市場上，領先的foundry是GlobalFoundries、Intel和Tower Semiconductor（Intel在今年早些時候宣布收購Tower）。目前尚不清楚TSMC的情況。雖然TSMC Labs一直計劃在HPC中應用硅光子學的異構集成光子引擎，但還未透露硅光子學的客戶。

毫無疑問，Intel內(nèi)部的硅光子學代工能力在該公司光學收發(fā)器的成功中發(fā)揮了關鍵作用。Intel對Tower的收購也有望推動Intel的硅光子學IDM2.0戰(zhàn)略。

GlobalFoundries是領先的硅光子學foundry。通過早期與硅光子學I/O解決方案初創(chuàng)公司Ayar Labs的合作，GlobalFoundries正在開發(fā)和落地基于300mm SOI晶圓的硅光子學平臺。它被稱為GF Fotonix，它利用了GlobalFoundries的45nm CMOS制造工藝和Ayar的CMOS光學I/O技術。

在今年早些時候發(fā)布GF Fotonix時，GlobalFoundries提到了多家合作伙伴，包括Broadcom、Cisco、Marvell、Nvidia，以及初創(chuàng)公司Ayar、Lightmatter、PsiQuantum、Ranovus和Xanadu。

其他公司也宣布了許多合作。今年4月，Synopsys和網(wǎng)絡設備供應商Juniper Networks表示，他們將成立一家硅光子學公司，以“解決電信、數(shù)據(jù)通信、LiDAR、醫(yī)療保健、HPC、AI和光計算等應用中不斷增長的光子需求”。雙方?jīng)]有披露相關條款，但表示，Synopsys將成為合資公司的多數(shù)股東。合資公司的名稱尚未公布。

Juniper的CEO Rami Rahim在宣布該協(xié)議的聲明中表示：“這項革命性的技術將改變?nèi)藗儤嫿ü庾酉到y(tǒng)的經(jīng)濟性。我們一直是集成硅光子學的堅定支持者，我們相信新公司將通過使用先進的開放平臺來推動這些系統(tǒng)的開發(fā)，這將大大降低成本，并在多個用例中提高設計的性能和可靠性。”

Rahim補充說：“Juniper Networks將與新公司合作，建立一個廣泛的生態(tài)系統(tǒng)，有效地開發(fā)下一代光收發(fā)器和共封裝設計?！盝uniper表示，該公司在光子器件設計和工藝集成方面向合資公司貢獻了200多項專利。

Synopsys-Juniper合資公司還得到了foundry公司Tower的支持，這一安排表明了多方位聯(lián)盟對于在該領域建立強大影響力的重要性。

硅光子學市場剛剛起步，目前還很難將其從更廣泛的光學技術和組件行業(yè)中分離出來衡量其規(guī)模和增長。因此，很難確定每個玩家的相對規(guī)模和實力。

硅光子學的技術優(yōu)勢是毋庸置疑的，但行業(yè)還沒有解決平臺的基本問題。如果硅光子學要實現(xiàn)其全部潛力，在他們選擇技術路線和建立聯(lián)盟的同時，這個新生市場的許多玩家必須努力解決技術上的缺陷。

審核編輯：黃飛