2025年12月下旬 硅光技术替代铜缆进程及中石科技VC散热方案市场分析

[{“type”: “page”, “title”: “【电子】2025英伟达GTC大会在即,CPO将开启高速增长阶段——CPO系列跟踪报告之一(刘凯/朱宇澍)_集成_技术_交换机”, “url”: “https://www.sohu.com/a/871909785_121123927”, “content”: “根据Yole预计,2027年的3.2T时代可插拔方案就会变得非常困难,板载封装(OBO)和CPO会成为主流;2030年的6.4T时代则CPO将会成为主流方案｡ 2024年底,台积电(TSMC)公布其在硅光子领域取得重要突破,明确表示将开始量产共封装光学(CPO)模块,预计首批客户包括Nvidia与Broadcom｡此举标志着台积电正式进入硅光子与CPO市场｡受传统可插拔光模块在向1.6T级别演进中出现明显的热管理与带宽瓶颈的影响,行业对于更高效､更低延迟的互联解决方案需求迫切｡据市场消息,Nvidia计划于2025年下半年推出的GB300平台将率先部署1.6T CPO技术,以缓解当前面临的技术瓶颈｡ 台积电宣布其自主研发的3D光学引擎(3D Optical Engine, OE)技术——COUPE(Compact Universal Photonic Engine)已具备量产能力｡COUPE技术采用台积电自有的SoIC-X封装工艺,将电子集成电路(EIC)与光子集成电路(PIC)堆叠整合,从而实现电信号与光信号的高效转化,达到优异的传输性能｡根据台积电披露的规划,2025年将首先推出采用COUPE技术的1.6T带宽可插拔光模块,随后在2026年进一步实现CPO与交换机芯片的高度集成｡相较传统方案,CPO方案预计能够实现功耗降低50%､延迟降低90%的显著性能提升｡此外,台积电还计划将COUPE技术”, “publish_time”: “2025-03-17T07:01:00+08:00”, “site_name”: “搜狐”}, {“type”: “page”, “title”: “光电共封装CPO技术发展趋势.docx-原创力文档”, “url”: “https://max.book118.com/html/2025/0317/6152240200011055.shtm”, “content”: "CPO加速落地源于AI催化,推动先进封装､光互联(OIO)等新技术发展 1 本轮AIGC革命也推动了CPO技术加速迭代更新,未来CPO技术主要演进路径包括: 技术趋势一:电信号SerDes传输速率不断迭代,2024年224G速率成熟,推动光电信号单通道传输速率再提升一倍,CPO集成度持续提升｡未来随着 SerDes传输速率的提升,CPO技术能力将继续增强｡ 技术趋势二:通过硅光材料实现降本降功耗｡ 技术趋势三:采用3D先进封装,将光电芯片进行垂直互连,可以不仅能实现更短的互连距离､更高的互连密度和更好的高频性能,还能实现更低的功耗､更高的集成度和更紧凑的封装｡ 技术趋势四:Ayarlabs､博通､intel等头部厂商均在积极研发OpticalIO技术,实现算力芯片间的光互联｡ 技术趋势一:单通道SerDes速率逐步提升,CPO能力变强 2 电信号传输能力核心是SerDes技术,是芯片与外界交换数据的基本单元,光端口带宽为Serdes带宽整数倍｡SerDes的全称是SERializer(串行器)/DESerializer(解串器),是一种高速的时分多路复用(TDM)､点对点(P2P)的串行通信技术｡交换机以及传统可插拔光模块的输出电口/光口通道数取决于SerDes速率,高速率SerDes提升了 CPO及光引擎的集成度,还可以减少传输通道,降低功耗｡GPU/ASIC芯片间的互联也推动了SerDes的升级需求｡ ", “publish_time”: “2025-03-18T12:25:32+08:00”, “site_name”: “max.book118.com”}, {“type”: “page”, “title”: “台积电硅光技术突破:1.6T CPO开始提供样品_光纤在线 - 和我们一起塑造中国光通信的未来!”, “url”: “http://www.c-fol.net/news/2_202501/20250103113738.html”, “content”: "台积电第一代1.6 Tbps硅光子和CPO产品有望于2025年量产,博通和NVIDIA有望成为首批用户｡ 1/03/2025,光纤在线讯,根据《经济日报》的报道,台积电在硅光子战略上取得了显著的进展,最近成功将共封装光学元件(CPO)技术与先进的半导体封装技术相结合｡预计从2025年初开始提供样品,这一成就预示着台积电将在同年迎来1.6T光传输时代｡据行业预测,博通和NVIDIA有望成为台积电这一解决方案的首批用户｡ 硅光子技术的时代可能在2025年正式开启｡台积电与博通合作,利用3nm工艺技术成功研发了CPO技术中的关键组件——微环调制器(MRM)｡这一成果为CPO技术与高性能计算(HPC)或AI应用的ASIC芯片的集成提供了可能,标志着从电信号到光信号传输的计算任务迈出了重要一步｡ 报告还提到了CPO模块生产面临的挑战,包括复杂的封装工艺和较低的良品率,这可能导致台积电将部分光学引擎(OE)封装工作外包给其他专业的封装供应商｡ 行业分析师指出,台积电的硅光子愿景是将CPO模块与CoWoS或SoIC等先进封装技术相结合,以消除传统铜互连的速度限制｡台积电计划在2025年开始提供样品,1.6T产品将在下半年实现量产,并计划在2026年增加出货量｡ 《经济日报》引用业界消息称,NVIDIA计划从2025年下半年推出的GB300芯片开始采用CPO技术,随后的Rubin架构也将采用该技术,目的是突破目前NVLink ", “publish_time”: “2025-01-03T11:30:38+08:00”, “site_name”: “CFOL光纤在线”}, {“type”: “image”, “image_url”: “https://view-cache.book118.com/view4/M02/02/07/wKh2CWfYzTqAaxWsAABWQnusu-8209.png”, “image_description”: “”}, {“type”: “image”, “image_url”: “https://www.c-fol.net/news/images/upload/202501/20250103113351552522981407.png”, “image_description”: “”}, {“type”: “image”, “image_url”: “https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-axegupay5k/63e5595abfa1433a9b1f7557e9d8b541~tplv-tt-origin-web:gif.jpeg?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1763526080&x-signature=HBebVYY%2FPCBgmLQyvRvowEKk4qw%3D”, “image_description”: “”}]

硅光技术作为下一代高速互联技术，正在加速产业化进程。根据最新行业动态，台积电在硅光子领域取得重大突破，成功将共封装光学(CPO)技术与先进半导体封装技术相结合，预计2025年初开始提供样品，1.6T产品将在下半年实现量产，2026年全面放量出货[1]。

英伟达CEO黄仁勋在GTC 2025大会上表示，尽管CPO技术在提高AI芯片能效方面展现巨大潜力，但由于光芯片可靠性问题，短期内仍无法替代铜导线。现有光芯片的可靠性"比铜导线低几个数量级"，铜缆在可靠性方面仍具有无可替代的优势[2]。

铜缆仍为主流方案。台积电预计2025年进入送样程序，1.6T产品最快2025年下半年进入量产[1]。英伟达计划在2025年底推出新的数据中心网络芯片时，适度整合光互联技术，意在将能效提升三倍[2]。

CPO技术开始规模化应用。根据Yole预测，2027年的3.2T时代可插拔方案将变得非常困难，板载封装(OBO)和CPO会成为主流[4]。

6.4T时代CPO将成为主流方案，实现功耗降低50%、延迟降低90%的显著性能提升[4]。

全球VC散热板市场呈现快速增长态势。根据不同机构统计，2024年全球VC均热板市场规模约为12.4亿美元，相比2022年提升57%[5]。预计到2025年将达到5.87亿美元，年复合增长率23.5%[3]。另有预测显示，到2032年市场规模可增至35.9亿美元，期间复合增速约为14.2%[5]。

在中国导热材料市场竞争格局中，中石科技领头占领7.2%的市场份额，略高于竞争对手飞荣达的7.1%[6]。海外厂商如日本Panasonic等仍垄断高端市场，但国产化趋势明显。

中石科技在人工合成石墨材料领域保持龙头地位，2014年进入苹果供应链，2016年获得材料和模切双供应商资质[4]。公司于2019年7月收购凯唯迪51%股权，进一步拓展热管/VC技术，构建核心技术壁垒[4]。

公司预计2024年盈利1.9亿元至2.2亿元，同比增长157.6%~198.28%[3]，显示出强劲的增长势头。

AI服务器市场到2026年规模或达350亿美元[3]，生成式AI推动散热需求激增。端侧AI的兴起进一步推动了对高效散热解决方案的需求，多家智能手机厂商已将VC均热板作为中高端手机的主流散热方案[5]。

5G基站、AI服务器等高端应用场景对散热效率要求不断提升，为VC散热技术创造了巨大市场空间。消费电子领域在导热材料应用中占比高达47%，通讯行业接近40%[3]，为散热企业提供了稳定的市场基础。

日本松下、日本Kaneka、美国Graftech等海外巨头凭借先发优势垄断高端市场[4]。

飞荣达(300602.SZ)与中石科技形成直接竞争，两家公司市场份额相近（7.2% vs 7.1%）[6]。天脉导热等企业也在加速扩产，竞争日趋激烈。

VC散热技术具有较高的工艺门槛，传统供应链主要在台湾，参与者包括超众、双鸿、泰硕、奇宏和健策等[4]。随着供应链向大陆转移，具备技术实力和工艺制造管控能力的企业将获得竞争优势。

全球导热材料市场规模预计2024年突破200亿美元[6]，VC作为高增长细分领域，前景可期。

海外厂商转向更高端产品，导热材料国产化趋势明显，为中石科技等国内企业提供了发展机遇[4]。

AI、5G等新技术推动散热方案持续升级，VC散热技术有望成为下一代主流方案[5]。

5G基站、AI服务器等高端应用对散热效率要求不断提升，传统热管技术路线可能面临冲击[6]。

国内外竞争对手纷纷加码投资，产能落地速度将直接影响竞争格局，项目延期可能带来市场机会损失[6]。

中石科技深度绑定苹果等大客户，客户结构相对集中，存在一定的经营风险。

硅光技术替代铜缆是一个渐进式过程，短期内铜缆仍将保持主导地位，但长期来看CPO技术将成为主流。这一进程为散热行业带来了新的机遇和挑战。

中石科技作为国内导热材料龙头企业，在VC散热领域具备较强的技术实力和市场地位。7.2%的市场份额虽然领先，但与竞争对手差距不大，需要持续技术创新和产能扩张来巩固优势。

展望未来，随着AI算力需求持续增长和散热技术不断升级，VC散热市场将保持高速增长。中石科技若能把握国产替代机遇，加快VC吸液芯等核心技术研发，有望在激烈的市场竞争中脱颖而出，实现持续增长。

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[1] 东方财富网 - “铜连接板块服下定心丸!黄仁勋最新表态:光进铜退’还需要几年时间’” (http://finance.eastmoney.com/a/202501203301906140.html)

[2] 搜狐 - “黄仁勋曝光芯片短期难取代铜导线,AI革命久在未来” (https://www.sohu.com/a/873508659_122004016)

[3] 搜狐 - “生成式AI推动散热市场新机遇,散热行业迎来发展热潮” (https://www.sohu.com/a/863855321_121798711)

[4] 小牛行研 - “中石科技: 立足高导热石墨膜领先地位,热管/VC打开成长新空间” (https://www.hangyan.co/reports/2530827440595404765)

[5] 新浪财经 - “端侧AI推动散热材料爆发 多家上市公司积极布局VC” (https://finance.sina.com.cn/stock/relnews/cn/2025-01-16/doc-inefesvr6581738.shtml)

[6] 搜狐 - “国产替代再下一城!20亿基地剑指全球智能终端导热散热市场” (https://business.sohu.com/a/888066235_249199)