光子運算供應鏈 (Photonic / Optical Computing)
Photonic / Optical Computing — 用光（光強度/相位）在類比域做矩陣乘法（MAC），以突破電子互連與算力的功耗牆。2026 是敘事引爆年：Lightelligence（曦智）2026-04 香港掛牌、公開認購 600 倍超額、首日 +380%、估值約 $104 億美元；Marvell 以 $32.5 億完成併購 Celestial AI（Photonic Fabric）；Lightmatter 估值 $44 億（Passage M1000 達 114 Tbps）；Q.ANT 第二代 TFLN NPU 2 於 H1 2026 出貨；上海交大×曦智成立中國首座光子運算實驗室。價值鏈：矽光子/TFLN 代工（GF 併 AMF 成最大 SiPh 代工、TSMC COUPE 2026 量產、Tower）→ 光運算核心元件（調變器/微環權重庫/MZI/metasurface）→ 光 I/O/光互連 chiplet（Ayar Labs、Lightmatter Passage）→ 光 AI 加速器整機 → 終端超大規模/HPC。⚠ 認知核心：真正用光『做運算』商轉延後 2028+，現在賺到錢的是『光互連』與『矽光子代工』兩個賣鏟人環節。有別於 siph/cpo/optical_module/silicon_laser_els/quantum_compute。
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矽光子 / TFLN 代工 + SOI/光學基板 SiPh / TFLN Foundry & Substrate
光子運算晶片的製造底層：矽光子（SiPh）與薄膜鈮酸鋰（TFLN）代工平台，加上 SOI 與 TFLN 晶圓基板。這是整條鏈最先有真實營收、最具量產彈性的賣鏟人環節。
GlobalFoundries（GFS，2025-11 併新加坡 Advanced Micro Foundry/AMF 成全球最大專業 SiPh 代工；2026 管理層視 SiPh 為核心成長引擎、營收估翻倍至 ~$4 億、2028 破 $10 億，Q1'26 總營收 $16.3 億超預期；AMF 200mm 平台將擴至 300mm、與 A*STAR 設新加坡 SiPh 卓越研發中心；GF Fotonix 為 fabless 光子公司首選平台；客戶含 Broadcom/Cisco/Marvell/NVIDIA + Ayar Labs/Lightmatter/PsiQuantum/Ranovus/Xanadu）。TSMC（2330.TW，COUPE 用 SoIC-X 把電晶圓疊在光晶圓上、2026 量產、號稱 5–10x 能效/10–20x 低延遲，NVIDIA GTC 展示、Broadcom 採用）。Tower Semiconductor（TSEM，PH18DA 整合 III-V 雷射/TPS45PH 低損氮化矽波導；2026-06 與 Marvell 累計出貨 >500 萬顆相干 PIC；2026-05 簽 SiPh 2027 營收合約 $13 億、收 $2.9 億產能預付）。imec（BE，歐洲光子 PDK/研發樞紐、Q.ANT 投資人）。基材：Soitec（SOI.PA，SOI 基板近壟斷）、NGK/住友（JP，TFLN 晶圓）。GF/Tower 同時受惠古典光運算 + 光子量子兩條敘事。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|
| [US] GlobalFoundries (GFS) | 全球最大專業 SiPh 代工 | 2025-11 併新加坡 AMF；2026 SiPh 營收估翻倍至 ~$4 億、2028 破 $10 億；Q1'26 總營收 $16.3 億；客戶含 Lightmatter/Ayar/PsiQuantum/NVIDIA/Marvell |
| [TW] TSMC (2330.TW) | 光引擎代工 COUPE | 2026 量產；5–10x 能效；NVIDIA/Broadcom 採用 |
| [IL] Tower Semiconductor (TSEM) | 相干 PIC 量產代工 | 2026-06 與 Marvell 累計 >500 萬顆相干 PIC；2026-05 SiPh 2027 合約 $13 億 |
| [BE] imec (—) | 歐洲光子 PDK/研發樞紐 | Q.ANT 投資人（imec.xpand） |
| [FR] Soitec (SOI.PA) | SOI 基板近壟斷 | 矽光子運算晶片上游基材 |
| [JP] NGK Insulators / 住友 (5333.T) | TFLN 晶圓 | Q.ANT 等 TFLN 路線上游基材 |
資料來源
光運算核心元件（調變器/微環/MZI/metasurface/雷射） Optical Compute Devices
把運算做進光裡的核心光元件：高速調變器、微環諧振器權重庫、Mach-Zehnder 干涉儀網格、metasurface 光調變陣列、光偵測器與 CW 雷射光源。多為新創自研、技術路線分歧。
光做矩陣乘法是類比運算：用光強度/相位編碼權重與輸入，單一光元件即可完成一次乘加（CMOS 8-bit 乘法需 ~1,200 電晶體）。Q.ANT（DE，TFLNoI 平台，號稱類比單一運算較 CMOS 至少 30x 能效）、Neurophos（US，metasurface 光調變器在單晶片整合 >100 萬個微米級光元件，源自隱形斗篷超穎材料技術）、Lightmatter（US，自研光元件 + 3D 光子堆疊，Passage M1000 整合多達 34 chiplet/等效 die >4,000 mm²）。光源輸入：Coherent（COHR）、Lumentum（LITE）高功率 CW 雷射（與 silicon_laser_els 共享）。研究級元件：Intel（INTC，自有 photonics fab，MOSCAP 微環調變器 117 pm/V、0.8V 驅動）。⚠ 微環對溫度/製程漂移敏感需主動校準；類比運算精度（號稱 ~90% 推論準確度、8-bit 級）限其只能推論、難做訓練（Q.ANT 號稱可晶片訓練屬少數待驗證例外）。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|
| [US] Lightmatter (—) | 自研光元件 + 3D 光子堆疊 | 未上市 $4.4B；M1000 整合 34 chiplet、等效 die >4,000 mm² |
| [DE] Q.ANT (—) | TFLN 光運算元件 | 未上市；2025 €62M Series A + Druckenmiller $80M；單一光元件完成 8-bit 乘法、30x 能效 |
| [US] Neurophos (—) | metasurface 光調變器 | 未上市；2026-01 募 $110M、累計 $118M；單晶片 >100 萬光元件 |
| [US] Coherent (COHR) | 高功率 CW 雷射光源 | 2026-03 NVIDIA 入股 $20 億+多年採購承諾、擴美國產能（與 silicon_laser_els 共享） |
| [US] Lumentum (LITE) | 雷射光源 | 2026-03 NVIDIA 入股 $20 億+採購承諾+未來產能取得權；NVIDIA 系雷射供應商 |
| [US] Intel (INTC) | 自有 photonics fab | 117 pm/V、0.8V 驅動研究級元件；亦投 Ayar Labs |
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光 I/O / 光互連 chiplet（賣鏟人，最先賺錢） Optical I/O & Interconnect Chiplet
用光在晶片間搬資料（光 I/O / 光互連 chiplet），是整條鏈最先有量產與營收的環節，直接搭 AI 資料中心 scale-up 剛需。與『光算力』不同：這裡是用光搬資料、運算仍在電域。
Ayar Labs（US，TeraPHY UCIe 光 I/O chiplet；2026-03 Series E $500M @ $3.75B，Neuberger Berman 領投、NVIDIA/AMD/Intel 參投；2024-12 Series D $155M Intel/NVIDIA）。Lightmatter Passage（US，M1000 達 114 Tbps 已出貨、L200 CPO 2026、L20 6.4 Tbps 2026-03 發表；單光纖 1.6 Tbps 紀錄；GF + ASE 代工/封裝）。Celestial AI → Marvell（MRVL，Photonic Fabric 把記憶體與運算解耦；2026-02 Marvell $32.5 億完成併購，預期 FY2029 Q4 年化 $10 億 run rate）。Oriole Networks（UK，UCL spin-out，光交換取代電交換加速 LLM 訓練/推論）。Xscape Photonics（US，多波長光 I/O，2024 募約 $44M——注意與 Lightmatter $4.4B 估值易混淆）。⚠ 這是『確定性需求』環節：連 Lightmatter 都把主力放這、而非光算力。垂直整合潮再升級：NVIDIA 2026-03 一口氣灑 ~$65 億入股光子供應鏈（Marvell/Lumentum/Coherent 各 $20 億 + Corning），把雷射/光互連產能私有化綁定；Marvell 併 Celestial（FY29Q4 年化 $10 億 run rate、有意義營收要到 2028 末）、NVIDIA/AMD/Intel 投 Ayar。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
|---|
| [US] Ayar Labs (—) | 光 I/O chiplet 領導 | 未上市；2026-03 Series E $500M @ $3.75B（累計 $870M）Neuberger Berman 領投、新投資人含 Alchip/ARK/Insight/MediaTek/QIA/Sequoia；新設新竹辦公室；量產 ramp 對準 2028 |
| [US] Lightmatter (Passage) (—) | 3D 光 interposer 領導 | 未上市 $4.4B；M1000 已出貨、2026-05 推 Guide DR 液冷雷射 NIC（機櫃密度 4x）、2026-01 與 Cadence/GUC 合作 CPO；GF+ASE 代工封裝 |
| [US] Celestial AI → Marvell (MRVL) | 被併 $32.5 億 | 2026-02 Marvell 完成併購；預期 FY2029 Q4 年化 $10 億 run rate |
| [UK] Oriole Networks (—) | 光交換網路新創 | 未上市；UCL spin-out；加速 LLM 訓練/推論 |
| [US] Xscape Photonics (—) | 多波長光 I/O | 未上市；2024 募約 $44M（與 Lightmatter $4.4B 易混淆） |
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光 AI 加速器 / 光運算整機（敘事核心、商轉 2028+） Optical AI Accelerators
真正用光『做運算』的光 AI 加速器與整機，是題材敘事核心，但純光算力商轉延後至 2028+、多數未上市、燒錢且時程屢滑期。
Lightelligence（曦智科技，上海/HKEX 1879.HK──非 2696，2026-04-28 掛牌、IPO 定價區間頂端 HK$183.2、淨募 HK$2.4B、零售超額 ~5,785 倍、首日 +383.6%（近十年主板新股最大首日漲幅）、市值衝破 HK$800 億（約 $102 億）；2025 營收 RMB106m（2023→25 CAGR 66.9%）但淨損 RMB13 億、6 月市值回落至約 $68 億；在中國第三方 scale-up 光互連市場以營收計居首（~88.3% 份額）；PACE2 光運算加速器、Hummingbird 64 核光互連 AI 推論 ASIC、Photowave PCIe5/6+CXL；騰訊/百度/中國移動股東、基石含 Alibaba/BlackRock/GIC/Temasek）。Lightmatter Envise（US，光子 AI 加速器但為次要產品線、主推光互連）。Q.ANT NPS（DE，首個商用光子處理伺服器 x86 相容；NPU 2 客戶出貨 H1 2026、號稱 30x 能效）。Neurophos OPU（US，ExaOPS 光 AI 推論晶片；Terakraft 2027 試點、2028 初首套系統）。Salience Labs（UK，與 Tower 合製 PIC-based 光交換 OCS）。Akhetonics（DE，全光通用運算晶片；2024-11 種子 €6M）。中國國家隊：上海交大×曦智光子運算實驗室（2026-06-11）、清華/上海交大 LightGen 登 Science，視為繞過美國 GPU/HBM 管制的戰略路線。⚠ 風險：商轉滑期、估值極端（曦智 $104 億對應極小營收 P/S 極高）、CUDA 護城河 + GPU 自身走 CPO 壓制、類比精度與良率待證。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
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| [CN] Lightelligence (曦智) (1879.HK) | 光 AI 加速器領先 / 已上市 | 2026-04-28 HKEX 上市（1879.HK，非 2696）、首日 +383.6%、市值衝破 HK$800 億；2025 營收 RMB106m（3 年 CAGR 66.9%）但淨損 RMB13 億；6 月回落至市值約 $68 億；騰訊/百度股東 |
| [US] Lightmatter (Envise) (—) | 光算力（次要產品線） | 未上市 $4.4B；主力為光互連 Passage、光算力為次 |
| [DE] Q.ANT (—) | 歐洲光算力領先 | 未上市；2025-07 €62M Series A + 2025-11 Druckenmiller $80M；2026-05 IONOS 成首個商用 NPS 客戶；NPU 2 於 LRZ 超算較 gen-1 快 100x、x86 相容 |
| [US] Neurophos (—) | 光推論晶片新創 | 未上市；Terakraft 2027 試點、2028 初首套系統 |
| [UK] Salience Labs (—) | 光交換新創 | 未上市；與 Tower 合製 PIC |
| [DE] Akhetonics (—) | 全光通用運算新創 | 未上市；2024-11 種子 €6M |
| [CN] 上海交大×曦智光子運算實驗室 (—) | 中國國家隊 | 2026-06-11 中國首座光子運算實驗室；繞過美國管制戰略路線 |
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終端採用（超大規模 / HPC / 主權 AI） Hyperscale / HPC Demand
AI 資料中心的互連與算力功耗牆，是把光子運算推向可投資敘事的需求催化。超大規模與 HPC/主權 AI 為終端採用方，但目前多以『投資/試點』而非大量採購形式參與。
NVIDIA（NVDA，投 Ayar Labs、自身 GPU 走 CPO/COUPE 光 I/O、GTC 展示 COUPE 光引擎）、AMD（投 Ayar）、Intel（INTC，既投 Ayar 又有自有 photonics fab）。雲端：Microsoft（MSFT）、Google（GOOGL，Lightmatter 投資人/GV）、Cisco（CSCO，矽光子 + 量子網路）。試點：Terakraft（NO，Neurophos 2027 光 AI 加速器試點資料中心）、各國主權 AI/超算中心（Q.ANT 已進歐洲超算設施）。⚠ 與 cpo/optical_module/server 主題共享『AI 資料中心功耗牆』同一結構性催化；但光子運算屬更長天期、更高風險的選擇權式佈局——大廠多以策略投資/試點參與，真正大量採購光『算力』尚遠，光『互連』則已搭 scale-up 剛需起量。
| 公司 | 市佔／地位 | 角色 |
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| [US] NVIDIA (NVDA) | GPU 龍頭 + 光 I/O 投資/採用 | 2026-03 光子投資狂潮約 $65 億：Lumentum/Coherent/Marvell 各 $20 億+Corning；GTC 展示 COUPE；GPU 自身走 CPO 既是催化也是競爭 |
| [US] Intel (INTC) | 投資 + 自有光子 fab | 2024-12 與 NVIDIA 共投 Ayar $155M |
| [US] Google (GOOGL) | Lightmatter 投資人 | GV 多輪參投 Lightmatter |
| [US] Microsoft (MSFT) | 雲端採用方 | AI 互連功耗牆需求端 |
| [US] Cisco (CSCO) | 網路設備 + 矽光子 | GF SiPh 夥伴；資料中心互連採用方 |
| [NO] Terakraft (—) | 光 AI 試點資料中心 | 未上市；挪威資料中心營運商 |
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