
對中國的半導體產業而言,Optical HBM所引領的這場從“電”到“光”的架構革命,既是“彎道超車”的歷史性機遇,也是一場需要跨越重重技術壁壘的硬仗。
目前,全球HBM市場被韓國三星(38%)、SK海力士(53%)和美國美光(10%)三家壟斷,且美國已將HBM納入出口管制。
Optical HBM的本質是技術路徑的切換——從比拼“電信號連接密度”轉向比拼“光互連效率與系統級優化”。這為中國企業提供了一個繞過傳統HBM制造壁壘的全新賽道。華為已率先提出“光算一體化”方案,用1.6Tbps光鏈路替代傳統電互連,試圖“彎道超車”。
Optical HBM的核心是“光”,為在硅光芯片、光引擎等領域布局的中國企業打開了新市場。其中,GPU與HBM分離后的“光電合封”(CPO)成為關鍵,將推動本土封測廠的技術升級。此次與光息息相關的半導體材料和設備的需求也將大幅增加,如玻璃基板、TSV(硅通孔)設備等將是關鍵。

如果中國通過此次技術迭代可以擺脫HBM的物理束縛后,本土GPU/AI芯片廠商在設計上將有更大自由度。
但國產HBM上的技術差距也顯而易見。首先是,將數據中心成熟的光通信技術“縮小”到芯片級別,技術難度極大。同時,光電混合封裝的良率和行業標準缺失是現實難題。此外,中國存儲廠商與韓國同行的技術差距據分析已超過五年,短期內難以追趕。
另外,制造高端HBM和硅光芯片所需的關鍵設備(如EUV光刻機)和材料仍受外部限制,這是短期內難以突破的硬性約束。同時,不得不注意的是,新架構需要巨額研發投入,且要推翻現有成熟的CUDA等軟件生態另起爐灶,生態建設成本極高。

具體來說,目前在Optical HBM領域,國產廠商在光互連和光模塊領域的廠商有望率先實現技術突破,如華工科技被視為GPU-HBM光互連賽道的潛力選手,有望在細分領域成為龍頭。而德科立產品已覆蓋算力集群光互聯等核心場景,是光互聯環節的代表企業。另外,中航光電也擁有CPO全光互連鏈路產品的解決方案。
而在硅光芯片與器件方面,華為海思提出的“光算一體化”方案,是技術路線創新的引領者。另外,長光華芯、源杰科技的光芯片細分領域,也受到市場的高度關注。另外,不得不提的就是,三安光電,其在硅光領域的布局較為全面,可提供滿足CPO技術需求的光芯片產品。
作為傳統強項的先進封裝領域,通富微電在光電合封(CPO)領域取得突破性進展。而賽微電子在其TSV技術可用于HBM、硅光子等,與先進封裝生態高度契合。
在關鍵材料與設備領域,惠科股份專為HBM、Chiplet等先進封裝打造TGV(玻璃通孔)載板。

因此,對于全球產業而言Optical HBM帶來的,是一場從“電”到“光”的產業范式轉移。但對中國企業來說,這既是打破封鎖的“機會之窗”,也是能否在新規則下定義“光”的價值,實現產業鏈的跨越,甚至彎道超車技術耐力與生態整合能力的嚴峻考驗。