深圳河套光芯片工艺平台正式通线，单纤16Tb/s传输能力实现20倍提升

10月16日，鹏城实验室在第六届学术活动周期间正式发布“超级光直连系统与光芯片”系列成果，其核心载体——特大容量光通信高性能异质集成光芯片工艺平台“河套线”同步通线。这一进展标志着国产高端光芯片制造能力取得实质性突破，填补了国内在光通信异质集成工艺平台领域的空白。

“河套线”落址于深圳河套深港科技创新合作区，建设有超1000平方米百级超净实验室，采用“硅光无源工艺+晶圆级异质集成工艺”技术路线，集成紫外光刻、薄膜沉积、干法刻蚀及多材料晶圆级直接键合等模块化工艺能力。平台目前已完成高速薄膜铌酸锂（LiNbO₃）调制器芯片制备，并成功验证硅基III-V族、硅基薄膜铌酸锂的晶圆级异质键合工艺，具备为光通信、光互连等领域提供定制化新材料前沿工艺验证的能力。

在器件层面，研发团队基于28nm CMOS工艺节点，突破100GHz宽带放大器设计，研制出国际首个单波400G PAM-4全CMOS工艺光电集成发射机；同时开发出O、S、C、L波段一体化外腔窄线宽可调谐激光器，调谐范围达300nm，覆盖主流光通信波段。

系统级成果更为突出：团队研制的直调直检800G密集波分复用光模块，实现单纤16Tb/s实时传输，是当前商用直调直检方案容量的20倍；另完成24.8Tb/s、1.2万公里超长距离空芯光纤传输实验，以及20.2Pb/s实时光交换系统，支持316路光纤并行交换。这些指标已接近或达到国际先进水平，为高带宽算力网络部署提供了底层支撑。

鹏城实验室副主任余少华强调：“要坚持把房子盖在自家的地基上”，此次通线意味着我国在光芯片核心制造环节进一步掌握自主权，可为国家算力网规模化部署与跨域算力高效调度提供关键技术保障。

值得注意的是，“河套线”并非孤立项目，而是与广东本地晶圆制造生态形成协同。2026年10月13日，粤芯半导体登陆创业板，成为广东首家千亿市值晶圆制造企业。其主攻55–180nm成熟制程，已建成两座12英寸工厂，月产能超6万片，并于2024年推出12英寸90nm硅光工艺平台，累计投片超7000片，产品覆盖400G至1.6T高速光模块。据Frost & Sullivan数据，截至2026年4月，粤芯是中国大陆唯一具备12英寸硅光晶圆大规模量产能力的企业。

光芯片制造之所以关键，在于AI算力爆发正将瓶颈从“算得不够快”转向“传得不够快”。传统电互连在800G以上速率面临功耗剧增、信号衰减严重等问题，而硅光技术凭借高带宽、低延迟与高能效优势，成为破局核心路径。Yole预测，2029年全球硅光模块市场将达102.6亿美元，年复合增速近40%。

在此背景下，“河套线”与粤芯的布局形成互补：前者聚焦前沿工艺验证与异质集成技术攻关，后者承担规模化量产任务。二者共同推动“可插拔光模块→近封装光学→光电共封装（CPO）”的技术演进路径。粤芯三期项目拟投入7.7亿元用于“65nm逻辑硅光工艺及光电共封关键技术研发”，并已导入3.2T NPO（Near-Packaged Optics）产品开发。

从产业格局看，过去广东虽聚集大量芯片设计企业（深圳、广州数百家），却长期依赖长三角代工资源，存在排期长、沟通难、物流成本高等痛点。“能设计、造不出”曾是珠三角电子产业链最显著短板。如今，随着粤芯、河套线等平台落地，大湾区正加速构建“设计—制造—封测—材料”闭环链条。

以黄埔区为例，粤芯带动上下游企业超百家集聚，形成区域性产业集群；河套深港合作区则依托跨境科研协作机制，吸引港澳高校与国际团队参与光子集成研发。这种“本地制造+跨境创新”的双轮驱动模式，正在重塑中国光电子产业地理版图。

需指出的是，光芯片制造仍处攻坚阶段。尽管“河套线”完成多项工艺验证，但量产良率、材料稳定性及设备国产化率仍是挑战；粤芯虽实现硅光量产，但与国际头部厂商在高端调制器、激光器集成度等方面仍有差距。行业普遍认为，未来3–5年将是硅光从“可用”迈向“好用”的关键窗口期。

从应用端看，16Tb/s单纤传输能力已可满足大型智算中心内部互联需求。以单个万卡GPU集群为例，若采用传统铜缆互连，需数千根线缆，而光互连仅需数条光纤即可承载同等带宽，大幅降低布线复杂度与散热压力。随着CPO与LPO（Linear-drive Pluggable Optics）技术成熟，光芯片将进一步下沉至服务器主板层级。

此外，空芯光纤与实时光交换系统的突破，也为国家骨干网升级预留空间。20.2Pb/s交换能力意味着单台设备可支撑全国主要城市间实时视频流并发传输，对国家级算力调度网络具有战略价值。

总体而言，“河套线”通线不仅是技术里程碑，更折射出中国光电子产业从“跟跑”向“并跑”转变的趋势。当制造能力不再受限于外部供应链，创新迭代速度将显著加快。后续焦点将集中在工艺稳定化、设备自主化与应用场景落地三方面。

目前，鹏城实验室已开放部分工艺模块供高校与企业联合验证，首批合作单位包括华为、中兴、中科院微电子所等。随着更多设计企业接入该平台，国产光芯片生态有望加速成型。