中科院上海光机所空天激光技术与系统部谢鹏研究员团队在多维复用光计算领域取得新进展,成果以“Hyper-parallel optical tensor processors toward multitask neural networks”为题发表于Laser & Photonics Reviews。团队在“流星一号”超高并行光计算集成芯片基础上,融合波分复用、空分复用、数据广播与网络复用,构建多光核协同的多维复用架构。系统由三个独立光计算核心组成,单核心完成108波长通道并行验证,整系统实现324计算并行度,支持2个任务的矩阵计算网络共享。图像卷积测试覆盖Diagonal、Sobel-x、Sobel-y等算子,光学卷积与电子基准的均方根误差均低于0.08;遥感图像配准与识别验证准确率达84.5%。
“流星一号”前期原型已具备多波长光源、大带宽可重构光计算芯片、高精度光矩阵驱动等模块,在50GHz光学主频下实现并行度大于100,单芯片理论峰值算力大于2560TOPS,功耗比大于3.2TOPS/W。本次工作把“波长、空间、任务”三维度复用打通,本质是用光学天然并行性替代部分电学矩阵运算,降低互连与功耗压力。遥感配准识别只是场景入口,后续可延伸至多模态感知、边缘推理、卫星在轨处理、AI视觉预处理等低时延高吞吐任务。
光计算走向工程化,产业链受益顺序先看光器件与光源,再看硅光集成、光模块、精密光学,最后传导到遥感应用。以下按业务关联度列出A股关注方向,仅作产业映射,不作买卖建议。
一、波分复用与无源光器件
波分复用是本套架构核心。单核心108波长通道意味着AWG阵列波导、波分复用器、滤光片、耦合器件需求提升。
仕佳光子:AWG芯片、PLC分路器、DFB激光器布局完整,波分复用无源芯片具备国产替代属性。
光库科技:铌酸锂调制器、波分复用光纤器件领先,适合高速调制与相干光链路。
博创科技:DWDM器件、PLC光分路器、硅光模块并行推进,波分无源与数据中心光互联协同。
东田微:WDM滤光片、光隔离器、z-block组件已切入光通信链,受益波分器件增量。
二、硅光、光引擎与封装
多维光计算最终要落地为集成芯片,硅光、光电共封装、光纤阵列、微光学耦合价值提升。
天孚通信:光引擎、FAU光纤阵列、透镜、耦合器件平台化,CPO与硅光封装配套能力强。
中际旭创:800G/1.6T光模块与硅光路线领先,光互联高并行经验可迁移至光计算外部互连。
新易盛:高速数通模块、硅光与LPO布局深入,具备高带宽光互连工程能力。
华工科技:光芯片、光模块、硅光混合封装一体推进,国内算力与电信市场双向覆盖。
光迅科技:光芯片、器件、模块全链条,央企平台,硅光与波分器件研发体系完整。
三、光源与高速光芯片
多波长并行依赖稳定窄线宽光源、频梳、CW激光与EML/DFB体系。
源杰科技:CW-DFB、EML等高速激光芯片IDM,硅光与外置光源配套直接受益。
长光华芯:高功率半导体激光与磷化铟光通信芯片研发,切入高速光芯片国产替代。
云南锗业:磷化铟、砷化镓衬底材料供应商,光芯片扩产带动上游材料需求。
四、高密度连接与光互连
324并行度、三光核共享网络对MPO、光纤阵列、保偏连接提出更高要求。
太辰光:MPO/MTP高密度连接器、陶瓷插芯、保偏光纤组件具备数据中心与AI集群配套能力。
致尚科技:MTP/MPO跳线、光纤阵列类组件覆盖CPO与机柜级光互连。
德科立:光放大、光传输、长距光互连模块适配跨机房与算力中心互联。
五、遥感图像与在轨智能处理
本次验证场景为遥感配准与识别,准确率84.5%,证明光计算可服务卫星大数据前端处理。
航天宏图:遥感GIS软件、SAR与光学影像处理平台,承接配准识别工程化需求。
中科星图:数字地球与遥感可视化、智能解译平台,具备多源遥感融合场景。
航宇微:宇航SoC、卫星大数据与图像应用,探索在轨智能处理协同。
四维图新:地理信息与高精地图数据体系,可承接遥感识别结果落地。
光计算仍处于原型到系统化过渡阶段。本次324并行度、84.5%识别率证明架构可行,距离大规模商用还需解决波长稳定性、热漂移、校准算法、芯片良率、软件生态问题。A股相关公司多处在光通信或遥感主业,光计算业务贡献短期未必体现,股价受技术进度、订单、估值、市场情绪共同影响。
投资层面按三条节奏跟踪:第一,看上海光机所后续芯片化、流片化、板卡化进展;第二,看波分器件与硅光封装企业是否获得科研院所或算力客户联合项目;第三,看遥感公司是否把光计算加速卡纳入在轨/地面预处理试点。产业逻辑清晰,业绩兑现周期偏长,仓位以技术验证节点与财报订单双重确认为主。
以上内容基于公开科研通报与上市公司公开业务整理,不构成投资建议。股市有风险,光计算从实验室到规模化供货存在不确定性,入场前以公司公告、定期报告和产业链验证为准。