核心观点：

①人工智能的发展必须依靠光子芯片

②共封装（CPO）的核心器件是光子芯片

③解决卡脖子问题的唯一途径是发展光子芯片。

对于 ChatGPT来说，运算能力的消耗是非常巨大的。对于 ChatGPT来说，一个模型的培训成本超过了1200万美元。这种产生式 AI爆发式增长有个问题：每次DALL-E创建一张图片或者GPT-3预测下一次出现的单词，都需要大量的推论运算，从而消耗大量的资源和电力。根据 Gartner的预测，除非目前能够提供更具可持续性的选择，否则人工智能在2025年会消耗比人类活动消耗更多的能源。效率的根源在于 CPU和 GPU的运行方式，尤其是在运行 AI推理模型和训练模型时，其效率已经达到了物理极限。

而光子芯片的速度比电子芯片快了1000倍，而且无需硅芯片，结构简单，不需要使用先进的 EUV光刻机，功耗只有电子芯片的万分之一。光子芯片作为中国超级芯片，有望在未来取代硅基芯片。

光子芯片大幅度提高计算能力，降低能源消耗

信息时代以电子芯片为基础，而在人工智能时代，光子芯片的应用将更加广泛。

光子作为信息载体比电子具有先天优势：

一、光子在信息传输中的响应速度非常快。光子脉冲可达 fs级（飞秒量级），信息传输速率可达数十 Tb/s，性能可提高数百倍。

二、光子信息容量很大，比电子高3~4个数量级。新的使能技术在光交互系统中实现了低交换时延、高传输带宽。

三、光子存储能力强，运算速度快，运算速度快。

四、光子具有极强的并行性和互联性。光子是玻色子，不同波长光可以同时进行多路通信。

五、光子能量消耗超低。1比特信息能量消耗，光子器件比电子设备低3个数量级，只有电子设备的千分之一。

据估计，在 chatGPT出现之前，未来5年内， Ai将消耗全球电力供应的20%。如果没有技术上的变革或突破，人类很可能会在信息数据与能源之间做出抉择。从理论上讲，基于光子晶片的技术路线可以把数字产业的能耗降低到千分之一。

而在计算方面，采用光子芯片代替电子芯片，可以极大地提高运算能力和响应时间。

光子芯片是光电共封技术（CPO）的核心器件

人工智能模型向 ChatGPT方向发展，推动了数据传输和计算能力的提升。随着数据传输量的增加，光模块作为数据中心设备互联的载体，需求也随之增长。此外，伴随着计算能力的增长，厂商也在寻求降低能耗的方案，推动低能耗模块的发展。

在结构上，光芯片与电芯片被焊接在同一基板上，芯片之间采用光连接，即光电共封技术（CPO）。光子晶片提供资讯、传输与计算的重要平台，可大幅降低成本、复杂度及功耗。数据统计表明，新一代数据中心对光模块的需求在多平面网络中是65倍。光芯片的性能直接影响到光模块的传输速度，是整个产业链的核心。光芯片占据了整个产业链的最顶端，占据了50%以上的光模块成本，是整个产业链中最复杂、最有价值的环节。

对中国来说，光子芯片是一个重要战略机遇

高端的电子芯片，需要全球的力量才能制造出来，很显然，我们很难做到！和美欧相比，我们在光子芯片领域已经积累了数十年的优势，我们和美国的差距只有5~10年，这是我们摆脱制裁、科技自立、甚至弯道超车的绝佳机会。

正如陕西光电子研究院执行院长米磊所言，在智能化的曙光下，光子技术革命将会发生革命性的革命，就像电子工业的晶体管进入集成电路时代一样，集成光路将会成为“换道超车”的重要机会。

第一次科技革命是机械革命的代表；第二次科技革命是电气化时代的代表；第三次科技革命是信息时代，以集成电路为代表。在过去的200多年里，本质上是机械与电力时代，但是现在它们的性能已经达到极限。下一个时代极有可能是光和人工智能时代——基于集成光路的智能化时代。“米70定律”指出，未来所有科技产品的成本中，光学成本将占70%。这个判断在许多领域都得到了验证。例如，目前通信网络建设成本中70%为光学设备和系统采购；无人驾驶汽车公司投入了70%的资金用于光学设备，如激光雷达；在显示领域，光学成本占液晶面板70%~80%。

有哪些上市公司在光子芯片领域有所布局？

1：中科光芯（跃岭股份参股）

国内唯一一家能够自主生产光子芯片的企业。目前公司的产品涵盖了以 InP为基础的各种速率光芯片，芯片， OSA器件，光模块。中科光芯拥有福州，石狮，武汉，深圳等地的研发中心和生产线，销售的光芯片和器件已超过5500万颗，产品已被国内各大通讯厂商认可。目前 EPON产品是目前的主流市场，未来的 GPON产品和10 G、5 G基站建设所需的10 G、25 G激光器芯片和器件。它的5 G基站在2019年发布了25G1310 nm DFB直调激光器。

2：源杰科技

公司专注于光芯片领域的研究，拥有数条从MOCVD外延生长、芯片生产、自动测试的生产线。10G激光器芯片市场份额更是居全球第一！

3：仕佳光子

公司的主要业务包括：光芯片及器件、室内光缆、电缆材料三大板块，其中包括 PLC分路器芯片、 AWG芯片、 DFB激光器芯片、光纤连接器、室内光缆、电缆材料等。

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