AI算力驱动光模块提速，村田硅电容方案卡位1.6T/3.2T关键节点

AI大模型的爆发式增长，正推动数据中心光互连持续提速。当前1.6T光模块正加速进入规模部署阶段，根据行业预测，3.2T有望于2028年进入市场，同时约20%的1.6T和3.2T模块将转向NPO、CPO等非可插拔形态，以缩短信号路径、降低系统功耗。速率越高，光模块对内部无源元件的高频性能、小型化与可靠性要求也越苛刻。

在此背景下，2026年中国国际光电博览会于9月在深圳举行，村田制作所参展并集中展示了面向高速光模块的宽带硅电容解决方案。电子发烧友网受邀前往村田展台，与村田就硅电容的技术路线、市场前景与产能布局进行了深入探讨。

AI成为速率最大推手

据了解，以太网速率自2000年的10G起步，从100G到1T用了约十年时间，而从1.6T到6.4T预计仅需五年，节奏明显加快。而为减少信号传输距离和功耗，行业正在探索CPO、NPO以及LPO、XPO等新形态。

据村田资料，以4个OSFP800可插拔模块对比一个3.2T CPO板载光模块，体积可缩减超过100倍。

当前，光模块单波速率从100G、200G提升至400G，信号频率不断向高频延伸，对电容带宽的要求随之提高，传统陶瓷电容在高频段的插入损耗也逐渐增大。硅电容基于半导体工艺制造，信号以波导方式传输，可在宽频段内保持稳定的电气特性。

村田宽带硅电容实测频率已覆盖至220GHz，插入损耗斜率低于0.005dB/GHz；另一颗产品的实测参数显示，其插入损耗在160GHz范围内低于0.5dB，回波损耗优于20dB。据现场介绍，能实测200GHz以上频段的厂商屈指可数，这一表征能力源自村田在硅电容领域20余年的积累。

从整体方案看，硅电容可帮助光模块带来约50%的功耗优化；其中AC耦合宽带硅电容相较MLCC方案，在空间上最高可节省70%，功耗节省约80%。该方案当前可支持单波200G波特率，对应单波400Gbps，对于未来的单波800Gbps，村田亦有产品可以支持。

三大产品线覆盖模块内多元场景

本次展示的硅电容产品可归纳为三条主线，可对应OSFP、QSFP等可插拔封装及新出现的XPO封装，也覆盖NPO、CPO等非可插拔形态。一是面向高速信号链路的AC耦合宽带硅电容，其中0201M规格容值达47nF，01005M规格新品为22nF；针对模块内高速差分线，村田还提供差分对产品，便于阻抗匹配设计。

二是用于电源完整性的DC去耦硅电容，凭借超低ESL与ESR特性，可为TIA、PD、TOSA、ROSA及DSP等器件提供高效滤波，支持表面贴片与打线两种装配方式，并能在0101等极小封装内实现较大容值；其容值密度在1.35V工作电压下可超过2.5微法每平方毫米，3.8V下亦超过0.8微法每平方毫米，排容式阵列可进一步提升集成度。

三是定制化硅基板与埋容方案，由于模块外形尺寸受协议约束，而内部元件数量持续增加，将电容嵌入基板成为化解空间限制的重要路径；针对NPO、CPO中的2.5D封装，村田还可提供预制焊球或铜柱方案，并以配套仿真模型帮助客户在设计前期完成性能评估。

而针对硅电容与MLCC的关系，村田明确表示，硅电容的目标不是取代MLCC，而是在某些特殊应用场景下，例如单波400G速率等，以更好的高频性能、更小的尺寸和更灵活的装配方式满足需求。

可靠性方面，硅电容在电压、温度变化及老化条件下容值保持稳定，使用寿命超过20年，可靠性耐受温度范围覆盖-250℃至+250℃，并符合Telcordia GR468-2标准。

在设计支持方面，村田可提供基于Ansys HFSS的全三维电磁模型、完整S参数与参考设计，并提供turnkey service配合客户完成开发。

产能方面，硅电容属于半导体器件，村田现有6英寸与8英寸两条产线，内部建立了覆盖短期、中期、长期的产能管理机制，以匹配客户订单，目前不存在产能瓶颈。

谈及后续投入，村田方面透露研发将沿三个方向推进：依据客户需求确定产品方向；跟随目标行业发展，推出更适配的产品；持续提升测试表征能力。

此外，村田在光模块领域的布局并不限于硅电容，前端PCB与后端方案均有覆盖，可为客户提供一站式选择，其小型化产品基因与光模块发展趋势高度一致。

总结

从800G到1.6T，再到3.2T，光模块每一次速率跃迁都对底层无源元件提出更高要求。村田等厂商正以宽带硅电容为代表的高频无源方案，逐渐成为AI时代数据中心光互连的重要支撑。