12月19日,国际顶级期刊《科学》(Science)在线发表了上海交通大学科研团队的最新研究成果:全球首次实现支持大规模语义媒体生成模型(如AIGC、多模态大模型)的全光计算芯片。该芯片采用纯光学架构,在不依赖传统电子计算单元的前提下,成功运行参数量达数十亿级别的生成式AI模型,能效比提升超100倍,延迟降低一个数量级,为破解当前AI算力“功耗墙”与“带宽瓶颈”提供了全新路径。

这一突破标志着光计算从理论验证迈向实用化关键一步。随着大模型参数量持续膨胀(GPT-5预计超10万亿参数)、AI训练能耗激增(单次训练碳排放相当于数百辆汽车终身排放),传统硅基电子芯片已逼近物理极限。据LightCounting预测,到2028年,全球光子集成电路(PIC),其中用于AI加速的光计算芯片将贡献超30%增量。

当前光芯片产业正经历两大跃迁:
应用场景升级:从数据中心光模块(光互联)→ AI加速光引擎(光计算);技术路线收敛:硅光(SiPh)、磷化铟(InP)、氮化硅(SiN)三大平台竞合,硅光因CMOS兼容性最受资本青睐。据Yole Développement数据,2025年全球光子集成电路市场规模达120亿美元,预计2030年将突破500亿美元,光计算细分赛道2026–2030年CAGR超45%。

光芯片产业链概念股梳理
(1)光子集成与芯片设计
源杰科技(688498)国内高速光芯片龙头,2.5G/10G/25G激光器芯片已批量出货,50G PAM4 DFB芯片进入头部光模块厂商供应链,正布局硅光调制器与光计算前端芯片;长光华芯(688048)高功率半导体激光芯片领军企业,技术可延伸至光计算泵浦光源,其GaAs基外延平台具备向光子集成拓展潜力;仕佳光子(688313)全球少数实现PLC光分路器芯片国产化的企业,正在推进硅光晶圆代工平台建设,有望成为光计算芯片中试与量产的重要支撑;
(2)光器件与模块
中际旭创(300308)全球光模块龙头,800G产品市占率超30%,深度绑定英伟达、Meta等AI巨头。公司已启动光互连+光计算协同研发,探索下一代AI服务器光引擎架构;新易盛(300502)800G光模块主力供应商,技术路线覆盖EML与硅光,正评估光计算在数据中心内部互联的应用场景;天孚通信(300394)光器件平台型公司,提供光引擎、FAU、L-PIC等关键组件,是光计算芯片封装与耦合环节的核心配套商;光迅科技(002281)背靠中国信科集团,具备从芯片到模块的全链条能力,参与国家光电子集成重点项目,技术储备深厚;
(3)光子材料与衬底
福晶科技(002222)全球最大LBO、BBO非线性光学晶体供应商,产品用于高精度激光频率转换,在光计算中的量子光源、波长管理环节具不可替代性;腾景科技(688195)精密光学元件制造商,提供滤光片、偏振分束器等,应用于光计算芯片的光路调控与信号处理模块;炬光科技(688167)高端激光光学系统供应商,其光场匀化器、微透镜阵列可用于光计算芯片的光束整形与并行处理单元;
(4)硅光与先进封装
华工科技(000988)旗下华工正源为国内主流光模块厂商,同时布局硅光芯片封装技术,具备光计算异质集成能力;通富微电(002156)国内先进封装龙头,已建立硅光晶圆级封装(WLP)平台,可支持光计算芯片的光电共封装(CPO)需求;晶方科技(603005)专注MEMS与TSV封装,在光传感器封装领域经验丰富,技术可迁移至光计算传感融合芯片;
(5)系统与算法协同
寒武纪(688256)虽主营AI芯片,但已公开表示关注光计算架构演进,未来或探索“电子控制+光子计算”混合范式;中科曙光(603019)在AI服务器与液冷基础设施领域领先,正联合高校研究光互连与光计算在智算中心的部署方案;
风险提示
技术产业化周期长:全光计算芯片尚处实验室阶段,5年内难大规模商用;多数公司处于早期布局:如仕佳光子、源杰科技,光计算相关收入几乎为零;海外技术封锁风险:高端光刻、外延设备仍依赖ASML、Veeco等;估值普遍高企:板块平均2025年PS超20倍,存在泡沫化倾向;路线竞争不确定性:硅光、CPO、光计算等多种技术路径并存,胜出者未定。数据来源
《Science》期刊:All-optical computing chip for large-scale generative models, December 19, 2025LightCounting:Optical Components and Modules Market Forecast 2025–2028Yole Développement:Photonics for AI and Computing 2025 Report各上市公司公告、2025年投资者关系活动记录及技术白皮书中国光电子行业协会:《中国光芯片产业发展蓝皮书(2025)》