编者按
在2026世界人工智能大会上，硅光技术受到多方关注，大会的含“光”量提升明显。据央视财经消息，随着AI智能体在各行业的应用深入，Token的调用量一直保持着高速增长态势。光电融合的芯片相比电芯片，每单位Token成本会相应下降50%，甚至更多。
作为全国唯一以“光”命名的国家自主创新示范区，光谷在光纤光缆、光电器件、激光等领域全国领先，目前正大力推动“光+AI”深度融合。今年以来，以长飞光纤、光迅科技、华工科技等为代表的光谷企业在资本市场爆火，既有AI投资热风口的加持，更是长期技术积累下的厚积薄发。
深耕AI硬件与半导体领域三十余年，台湾亚太高科技产业发展促进协会副会长、台湾交通大学终身教授冯明宪，在近期举办的第二十届湖北·武汉台湾周上，表示“完整AI芯片体系包含存储、逻辑运算、光电传输三大核心环节，武汉手握独特产业长板”，并建议湖北持续加大半导体、AI硬件产业推介力度。在当前人工智能正重塑全球产业版图的时代浪潮下，如何看待光电融合的未来前景和发展趋势？湖北日报《理论周刊》就此专访了冯明宪。
截至7月20日，光谷多家上市公司发布2026年半年度业绩快报显示，营收、利润均实现显著增长，预计上半年
长飞光纤归母净利润
24亿元至30亿元，
同比增长711%至914%
高德红外归母净利润
12.7亿元至14.5亿元，
同比最高增长约7倍
光迅科技归母净利润
5.59亿元至6.15亿元，
同比增长50%至65.15%
力源信息归母净利润
2.95亿元至3.05亿元，
同比增长206.87%至217.28%
锐科激光归母净利润
1.58亿元，
同比增长116.73%
人工智能的爆发，把需求拉到了眼前 问题是光电融合“多快”到来、由谁引领
电子善“计算”，光子善“传输”
光电融合，就是让“大脑”指挥“高铁”来高效传输数据
记者：根据您的研究和实践经验，通俗来理解，什么是“光电融合”？业界不少人认为，光芯片比芯片在未来更有价值。光芯片与传统硅基芯片有何区别？
冯明宪：要理解光电融合，可以先想想一个问题——家里宽带为什么要用光纤？
答案很简单：跑长途，光比电快，也比电省。
电信号在铜线里跑，会遇到电阻，发热、衰减、互相干扰，跑得越远越“累”；光信号在光纤里跑，几乎没有电阻损耗，一束光里还能同时跑几十种不同颜色的光，各跑各的。过去三十年，全球通信网络一直在上演“光进铜退”：从跨洋海底光缆到城市干线，再到光纤入户。光的边界，一步一步向电的腹地推进。而这出戏的最后一幕，也是最难的一幕，是进入到芯片封装内部——从“设备之间”到“芯片之间”。
光电融合，就是把这出戏演到芯片里去。
光芯片，就是用光子来完成传统芯片用电子所承担的任务——在指甲盖大小的材料上，刻出比头发丝还细的“光的导线”，把激光器、调制器、探测器这些光学元件，全部集成到一块芯片上。
光芯片和传统芯片最根本的区别在于两方面。一是承载信息的载体不同。电子带电，会发热、互相干扰；光子不带电，以光速传播，天然适合高速数据传输。二是擅长处理的领域不同。电子擅长精细操作——逻辑判断、存储、控制，是系统的“大脑”；光子擅长高速传输和并行处理，是“高铁”。一个善“计算”，一个善“传输”。
所以，光电融合不是“光取代电”，而是“光电协同”。
怎么理解？可以借助一个“交通系统”的类比：如果把芯片间的数据传输比作物料配送，传统电互连就像货运三轮车——短距离穿街过巷非常方便，但数量一多就容易拥堵、发热；光互连则像城际高铁——专线运行、速度快、运量大、能耗低。而计算依然是电子芯片的专属领域——它如同整个交通系统的调度中心，负责决策和指挥。
光电融合，就是让“大脑”指挥“高铁”来高效传输数据，二者各司其职。
有人可能会问：既然光具有这么多优势，为何不把所有传输都换成光？原因在于，光波导需要专用的物理“轨道”，在芯片内部极为密集的短距离布线场景中，反而没有电信号来得便捷。因此，光不会取代电，而是与电形成分工协作的关系。至于光在实验室中已开始直接参与计算任务，那属于“光计算”的范畴。
记者：光电融合带来芯片性能的显著提升，这是否会成为未来的趋势？
冯明宪：回答这个问题，得先看电子芯片面前立着的两堵墙。
一堵是功耗墙（能耗瓶颈）。在大型AI数据中心，铜互连的功耗已经占到系统总功耗的相当大一部分，在有些集群中已接近一半——大量电没有用来计算，而是耗在了“数据传输的路上”。
另一堵是带宽墙（带宽瓶颈）。训练一个大模型，需要成千上万颗芯片像一颗芯片那样协同工作，芯片间每秒要交换天文数字的数据。铜线的带宽密度已经逼近物理极限，“路”不够宽，再强的“发动机”也只能堵在路上。
两堵墙合起来，数据在芯片之间“搬运”时，又慢又费电。随着AI模型规模持续膨胀，这个问题只会更严重。而铜互连的物理特性决定了，继续在电的层面上修补，空间会越来越小，必须寻找新的介质。光，正是物理规律给出的答案。
从光纤入户到光纤进机柜、进电路板、进芯片封装，“光进铜退”的推进路线清晰可见——这不是某个公司的商业选择，而是信息产业的演进方向。人工智能的爆发，则把原本十年后的需求提前拉到了眼前：大模型时代，连接和计算同样重要，甚至更重要。
所以，问题不是光电融合“会不会”到来，而是“多快”到来、由谁引领。
光电融合不是一夜之间的革命
而是一场将持续二三十年的渐进式重构
记者：光电融合从纯技术到真正实现商业化落地，还要多久？
冯明宪：趋势确定之后，关键看怎么落地。几个信号已经摆在桌面上。
2026年被业界普遍视为“光电共封装（CPO）量产元年”。所谓CPO，就是把光引擎和计算芯片、交换芯片封装进同一个壳子里——把电信号传输的距离从几十厘米压缩到几毫米，在典型方案中，系统互连功耗可降低约七成。这被认为是当前光电融合最具商业价值的落地形态。
巨头们谁都不肯慢一步：英伟达推出了基于CPO技术的光子交换机并已量产发货；博通发布了单芯片交换容量创行业纪录的CPO交换芯片，拿下多家云厂商的大额订单；台积电的硅光集成平台进入全面量产，并公布了清晰的三代路线图——传输速率从1.6T向6.4T、12.8T逐级跃升。研究机构预测，未来十年这一市场的年复合增长率将高达三成以上，到2030年前后，CPO在AI数据中心光互连中的渗透率有望达到三分之一。
更值得期待的是，光电融合的想象空间远不止于“连接”。业内公认的技术演进路径大致是三步走：第一步，光通信——光负责长距离传输，这已经发生三十年；第二步，光互连——光进入机柜、电路板和芯片封装，接管芯片之间的短距离传输，这正在发生；第三步，光计算——用光直接进行计算，利用光的并行性为人工智能开辟全新的算力路径，这在实验室里已经崭露头角。再往前看，更前沿的领域也在打开——芯片上已经能产生纠缠光子对，未来光子将进一步从“信息的信使”进化为“量子态的制造者”。
但也必须承认，光电融合的商业化节奏存在不确定性。CPO的良率爬坡、标准化进程、成本下降速度，都是变量。过于乐观的时间表，在半导体行业往往会被修正。光计算尚处早期，光芯片在集成度、散热、成本、工艺兼容性上还有不少硬骨头要啃。光电融合不是一夜之间的革命，而是一场将持续二三十年的渐进式重构。但方向，已经没有悬念。
范式转换期是追赶者最有利的时期
竞争的门槛被重新定义，更多玩家有了入场券
记者：光，架起了连接芯片的新桥梁，同时也打开了全球科技竞争的新天地。客观地看，光电融合技术将如何改变全球科技竞争的格局？
冯明宪：首先，竞赛的跑道换了。过去几十年，芯片竞争几乎只有“纳米”一个刻度，这把绝大多数国家挡在了门外。先进制程的游戏，全世界有能力参与的玩家屈指可数。而光电融合时代，竞争的焦点转向材料、封装、互连、架构和系统集成，光芯片不依赖最先进制程——竞争的门槛被重新定义，更多玩家有了入场券，原有的领先者固然仍有优势，但优势的“护城河”变浅了。
其次，价值链正在重新分配。在CPO产业链中，技术壁垒最高、价值最厚的环节，是光学引擎、激光光源、硅光芯片和先进封装——而不是传统的整机组装。光模块企业向上游芯片延伸，芯片代工厂向下游封装拓展，跨界重组正在发生。谁卡住了核心器件的位置，谁就能分走蛋糕最大的部分。
再次，标准与专利的话语权之争已经开打。历史经验表明，一项技术从标准确立到规模商用之间的过渡期，正是专利布局最密集的窗口。目前全球主要企业都在硅光器件、光电封装、高速互连等方向加速积累专利，相关专利申请量连年高速增长。这些专利中的一部分，未来可能转化为行业标准中绕不开的“标准必要专利”，到时候，规则制定者收的不只是专利费，更是整个产业的主导权。目前CPO接口尚无全球统一标准，OIF（光互联论坛）、IEEE（电气电子工程师学会）等组织都在加紧制定，中国应争取在这个窗口期拿到更多话语权。
最后，范式转换期是追赶者最有利的时期。这在产业史上反复上演：胶片巨头柯达最先发明数码相机，却输在了数码时代；传统车企把发动机热效率做到极致，却看着电动汽车换了赛道。当技术范式稳定时，领先者的积累难以撼动；而当范式转换、大家重新站回起跑线时，敢下注、下手快的玩家就有机会改写座次。光电融合，正是这样一个转换期。
中国手里有扎实的牌可打
突破口不在面面俱到，在于精准发力
记者：光电融合技术打开了换道超车的窗口期，作为拥有众多综合实力强劲光电子产业聚集区的中国，如何抓住这一轮机遇？存在哪些优势和需要突破的地方？
冯明宪：面对这一轮机遇，中国手里有扎实的牌可打。
首先是光通信的深厚积累。中国是全球光通信产业重镇：光纤光缆产量多年位居世界第一，光模块企业在全球市场占据举足轻重的份额，武汉“中国光谷”聚集了从光纤、光器件到光模块的完整产业链，华为等企业在光传输设备领域长期处于全球第一梯队。光电融合不是凭空起高楼，它生长的土壤，恰恰是我们耕耘了几十年的领域。
除此之外，还有制造与系统集成的优势。CPO的落地高度依赖先进封装——把光芯片和电芯片精密地“拼”在一起，对耦合精度、散热、良率的要求极高，而这正是中国制造体系擅长的规模化、高精度工程能力。国内封测龙头已经推出了面向光电融合的先进封装工艺，具备了参与全球竞争的底气。
不容忽视的还有超大规模的应用市场。智算中心建设如火如荼，5G网络全球规模最大，人工智能应用场景全球最丰富——庞大的内需既是技术迭代的“练兵场”，也是摊薄研发成本的“压舱石”。
最后一张牌是人才与科研储备。光电融合是典型的交叉学科，需要既懂光学又懂电子、既懂材料又懂系统的复合型人才。国内高校在光学工程、集成电路等学科积淀深厚，一批新型研发机构正在硅光、化合物半导体等前沿方向布局。
但也要清醒地看到短板：高端激光器芯片——CPO必需的外置光源，目前被海外双寡头垄断（美国Lumentum和Coherent），这是我们必须啃下的硬骨头；硅光工艺平台、光电协同设计工具（EDA）的自主性不足；部分核心装备与关键材料仍依赖进口。这些环节不突破，产业链的“命门”就仍在别人手里。
因此，中国的突破口不在面面俱到，而在于精准发力。核心思路是：用封装抢时间，用成熟制程降成本，用标准争夺话语权。要以封装和系统集成为先手，抢占CPO封装这个离量产最近的高地，用工程化能力换取时间，在封装环节建立先发优势；集中攻克光源等“卡脖子”环节，高端激光器芯片必须实现自主可控，这是绕不开的硬仗，也是最值得集中资源突破的战略节点；走“成熟制程+光电融合”的特色路线，既然光芯片不依赖最先进制程，就可以用我们充裕的成熟工艺产能，做出“够用且好用”的光电融合产品，扬长避短，以空间换时间；深度参与国际标准制定，在标准成形的窗口期发出中国声音，避免在新一轮专利格局中被“卡位”，用标准话语权换取产业主动权。
回顾这场浪潮，能看到一条清晰的技术发展规律：每当一条技术路线逼近极限时，产业的前进方式就不是在旧路上死磕，而是回到“第一性原理”重新提问——我们要解决的到底是什么问题？
芯片要解决的问题，从来不是“把晶体管做得更小”，而是“让信息处理得更快、传输得更省”。摩尔定律曾是实现这个目标的最优解，但不是唯一解。当电子在纳米尺度上力不从心时，光子站了出来——不是取而代之，而是与电子各展所长、协同共生。这或许就是光电融合最深层的启示：技术的演进，从来不是简单的替代，而是在更高的维度上重新分工。
历史不会等待犹豫者，光电融合的版图正在绘制，对中国而言，这既是一场必须参与的远征，更是一次可以引领的机遇——我们手里的光，正照在通向未来的路上。
（湖北日报全媒记者 常少华 龚雪 见习记者 刘少新）
