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康宁“玻璃桥”技术突破:光互连迈向晶圆制造,AI算力传输迎新变革

时间:2026-07-02 14:52:35来源:快讯编辑:快讯

在首尔举办的AI数据中心光通信与互连技术大会上,全球光纤行业领军企业康宁推出了一款名为Glass Bridge的新型光互连组件。这款产品基于玻璃波导技术,旨在实现光纤与光子集成电路(PIC)之间的直接光学连接,为AI算力时代的数据传输提供了全新解决方案。

消息一经发布,立即在全球资本市场引发连锁反应,光通信产业链相关资金开始大规模重新配置。Glass Bridge之所以能引起如此强烈的产业震动,源于其直击AI算力时代最核心的挑战:随着GPU算力以每年数倍的速度增长,如何实现芯片间、机柜间、集群间低延迟、高带宽的数据传输成为关键问题。

当前,铜缆技术已接近物理极限,光互连成为必然选择。然而,"光进铜退"能否真正落地,取决于能否解决光纤与光子芯片之间"最后几微米"的连接难题。康宁推出的Glass Bridge提供了一种创新方案:将光互连技术从"精密机械装配"提升至"半导体晶圆制造"水平。

要理解Glass Bridge的技术价值,需先了解共封装光学(CPO)技术长期面临的商业化瓶颈。传统可插拔光模块架构中,光模块与交换芯片分离,导致信号传输存在功耗和延迟问题。CPO技术通过将光引擎和电芯片封装在一起,用光信号替代电信号进行芯片间数据传输,理论上可实现更低功耗、更高带宽和更大密度。但实际应用中,光纤纤芯直径(数微米)与硅光芯片光波导宽度(数百纳米)的巨大差异,导致光信号难以精准耦合,这一"最后几微米"的难题严重制约了CPO的商业化进程。

传统解决方案依赖光纤阵列单元(FAU)技术,通过超精密V型槽加工和端面抛光工艺实现光纤排列,再利用有源主动对准技术与芯片光波导耦合。但随着光纤数量增加,组装复杂度呈指数级上升,扩展性受限。行业数据显示,全球头部厂商的多通道FAU综合良率约80%-90%,国内中小厂商人工装配良率普遍低于70%。单套光引擎耦合工序耗时达十分钟级别,精密对准设备和人工调试成本占光组件生产成本的25%-35%。更关键的是,FAU采用粘接固化工艺,一旦光路出现偏移或损耗超标,整个模组只能报废,无法维修,这在数据中心规模化部署中意味着极高的长期运维成本。

康宁的解决方案完全不同。Glass Bridge的核心技术是晶圆级离子交换(IOX)波导工艺,通过在玻璃内部直接"刻"出光路:先将玻璃基板浸入含银离子的熔盐中,银离子置换玻璃内部的钠离子形成高折射率光路雏形;接着进行反向离子交换,将波导层从表层推至内部,既保护光路又改善模场匹配;最后通过光刻工艺定义完整走线,实现光路从光纤侧250μm标准间距到芯片侧30μm窄通道间距的收敛。这种工艺使对准方式从"通电逐根调试"变为"插上即用",通道间距从127μm压缩至30μm,密度提升约4倍;耦合损耗稳定在1.5dB以内,优于传统FAU平均1.8dB以上的水平;采用标准TMT可插拔接口,单通道损坏只需更换对应插件,无需整体报废;晶圆级制造显著降低了单通道成本,单连接器支持24根光纤并可扩展至每个PIC多个连接器。

康宁将Glass Bridge定位为FAU方案的补充而非替代,承认传统FAU在当前应用中仍有效,但随着光纤数量增加,其装配和扩展复杂度将显著上升。随着AI数据中心对光互连密度要求不断提高,传统FAU在最高密度场景中的适用性将逐步减弱。

Glass Bridge是康宁GlassWorks AI平台的核心组件,该平台提供面向AI数据中心的光通信整体解决方案,涵盖光纤、光缆、连接器、光纤阵列单元及各类对准器件。康宁还展示了一种将玻璃基板与光互连相结合的新一代CPO架构:在配备玻璃通孔(TGV)的玻璃基板上形成光波导,通过倒装芯片连接光子器件,使玻璃基板从单纯的封装载板升级为光互连载板。

市场对Glass Bridge的直接反应集中在对FAU产业链的担忧,但华尔街分析认为短期冲击有限。摩根士丹利指出,现有CPO方案已完成量产定型,预计不受影响;花旗研究认为,面向Rubin Ultra Kyber平台的2026年下半年方案设计已确认,不太可能被新技术取代。两家机构均判断,Glass Bridge未来一至两年内产生实质性商业冲击的概率极低。花旗研究强调,采用Glass Bridge需要PIC设计商重构光学接口布局、重新设计光斑尺寸转换器并修改凸块结构,这些切换成本形成技术惯性,进一步制约了短期渗透空间。

中长期来看,格局重塑不可避免。随着CPO和NPO架构在2028-2030年逐步商业化,Glass Bridge将在新部署项目中与增量型FAU直接竞争。商业化节奏的不确定性将使FAU业务占比大的公司股价持续承压。产业链各环节影响分化:传统FAU精密装配和高精度耦合设备需求将收缩,而超低CTE玻璃原片、IOX加工设备、TGV精密加工等环节将迎来增量。纯玻璃中介层和玻璃芯基板基本不受影响,这类产品仅做TGV电通孔,面向HBM和2.5D先进封装,与CPO光互连分属不同赛道。

在光波导加电通孔同片集成领域,康宁的技术壁垒短期内难以超越。全球布局玻璃基板与光波导的企业虽多,但康宁同时掌握特种超低CTE玻璃原片配方、IOX离子交换光波导专利、完整的TGV玻璃通孔加工能力三大核心技术,是行业内唯一实现光波导与电通孔在同片玻璃上一体化制造的企业。单独采购纯TGV基板,德国肖特、日本AGC具备竞争力;但若需求单片玻璃同时承载TGV电通孔和IOX光波导,全球仅康宁可稳定供货。这一优势将在2027-2029年Glass Bridge放量周期中持续放大。

对国内产业链而言,影响路径清晰:光模块集成商相对安全。摩根士丹利认为,Glass Bridge既可用于CPO架构也可用于NPO架构,NPO端的广泛应用有望部分抵消CPO侧的潜在风险,因此对AI光收发模块企业影响有限。花旗研究对Eoptolink的评估显示,作为光收发模块集成商,Glass Bridge对其更多是中性上游元件替代选项,直接替代冲击有限。东山精密与Accelink的核心竞争力来自有源光芯片,同样基本不受影响。

上游光器件龙头承压更深。天孚通信作为上游光器件龙头,业务与FAU存在直接替代预期,但其有源光引擎业务的增长可对冲长期风险。据公司2025年年报,有源光器件营收达29.98亿元,同比增长81.11%,营收占比提升至58.06%。玻璃基板/TGV环节迎来利好。京东方A是目前与康宁有公开合作框架的唯一A股面板厂商,2024年投资9.93亿元建设玻璃基封装载板试验线,2026年上半年实现全自动化设备通线,设计产能每月1000片,已打通TGV开孔、深孔填铜、增层、布线全流程工艺,完成9-2-9(20层)大尺寸玻璃基载板样品开发并送样。2026年5月,京东方与康宁签署合作备忘录,围绕玻璃基封装载板、可折叠玻璃、钙钛矿玻璃基板、光互连相关应用等重点领域开展合作,备忘录有效期三年。仕佳光子作为康宁多年合作伙伴,为配合Glass Bridge项目联合研发CPO新一代高密度D-FAU光纤阵列器件,产品将配套康宁方案间接供给英伟达、meta等下游客户,预计下半年量产出货。沃格光电采购康宁、肖特的空白玻璃原片完成TGV精加工,帝尔激光在国内TGV激光设备市场市占率超过60%。但需注意,据Omdia数据,高端半导体级玻璃原片仍由康宁、AGC、NEG三家主导,适配IOX光波导的高端原片短期内完全依赖进口。

Glass Bridge的大规模商业化需理性看待产业节奏。当前方案尚处技术发布初期,尚未完成头部云厂商的完整技术认证。花旗研究强调,在完成资质认证、可靠性测试及良率爬坡前存在大量不确定性,还需通过CPO/NPO评估期及高速AI集群系统现场可靠性验证。业界预判:2027年完成英伟达Rubin Ultra平台样品验证;2028年进入小规模实物落地验证;大规模出货时间窗口大概率在2028年下半年至2029年初。花旗银行最新报告预测,全球光互联市场有望在2028年达到920亿美元,三年复合增速65%,其中800G/1.6T光模块出货量将分别达到60/67百万只。NPO/CPO出货量将从2026年起加速放量。据Omdia数据,2026年全球玻璃基板市场规模达186亿美元,2030年将突破320亿美元,年复合增长率14.5%,远超有机基板约6%的增速。据SEMI报告,2028-2040年玻璃基板市场复合年均增长率将达67.2%。不过,这条赛道的节奏不完全掌握在康宁手中,下游需求高度依赖英伟达AI服务器出货进度,Glass Bridge自身的认证、可靠性测试和良率爬坡也存在变数。花旗研究和摩根士丹利均提醒,实际商业应用时间表仍不明朗,若终端需求不及预期或验证周期拉长,百万级出货窗口可能推迟至2030年。传统FAU厂商若能在良率和成本上实现突破,Glass Bridge的替代速度也可能慢于当前乐观预期。

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