硅光子業(yè)蓄勢待發(fā)

光子芯片顧名思義，主要是將無數(shù)個光學系統(tǒng)整合在芯片上，利用超微透鏡取代電晶體并以光子來進行運算。

與傳統(tǒng)的半導體芯片相比，光子芯片的優(yōu)勢在于算力大幅提升至百千倍，同時功耗大幅降低成百分之一，而成本有可能降低到原來的十分之一，可謂兩全其美，被認為在未來可延續(xù)摩爾定律，傳承硅芯片的發(fā)展。

在眾多光子技術中，硅光子及其相關技術憑借其使用成本較低的硅與硅基襯底材料，并結合既有且技術成熟的CMOS技術，使其極其受到青睞。自2015年IBM公司研制硅光學芯片后，使該技術呈現(xiàn)爆發(fā)式的成長，并使該技術自實驗室走入市場，并吸引微軟、亞馬遜及Facebook等巨頭的青睞。

在投入廠商方面，除Intel、IBM、思科、Imec等，因硅光子技術涵蓋半導體技術與光學技術，加上此技術帶來大量數(shù)據(jù)或信息交換的應用，將會改變傳統(tǒng)通信產(chǎn)業(yè)運作模式，Mellanox 、Luxtera等光通信公司及設備商華為等公司皆投入相關研究。

可以說，全球硅光子產(chǎn)業(yè)正蓄勢待發(fā)。由于這一技術未來將在通信、醫(yī)療、自動駕駛等領域大顯身手，硅光子技術正成為資本市場的寵兒，歐美一批傳統(tǒng)集成電路和光電巨頭通過并購，正迅速進入硅光子領域搶占高地，全球硅光子產(chǎn)業(yè)格局悄然成形。

國內(nèi)加速布局

而國內(nèi)瞄準了這一趨勢，也在至上而下加快布局。

2017年，上海市政府將硅光子列入首批市級重大專項，投入大量經(jīng)費，布局硅基光互連芯片研發(fā)和生產(chǎn)，目的打造硅光子芯片全產(chǎn)業(yè)鏈，掌握關鍵核心技術，讓國內(nèi)企業(yè)擺脫對國外光芯片供應商的依賴。

而在工業(yè)和信息化部發(fā)布的《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展路線圖(2018-2022年)》中指出，目前高速率光芯片國產(chǎn)化率僅3%左右，要求在2022年中低端光電子芯片的國產(chǎn)化率超過60%，高端光電子芯片國產(chǎn)化率突破 20%。

去年1月，國內(nèi)第一個硅光子工藝平臺在上海成立。據(jù)悉，該平臺可以提供綜合集成技術的流片服務，流片器件及系統(tǒng)性能指標與國際最優(yōu)水平相當，流片速度相比國外的流片代工線，速度快了一倍，只需3個月。計劃2021年建成全國的硅光子芯片研發(fā)和中試基地，到2025年量產(chǎn)平臺實現(xiàn)芯片批量供貨，成為國際知名硅光子的研發(fā)、制造基地。

業(yè)界認為，目前上海的硅光子技術基礎研究能力與世界領先水平基本同步，但在加工制造線上稍落后。隨著硅光工藝平臺中試線的建設，這一差距會逐步縮小。

光子AI芯片換道超車

光子芯片雖然仍面臨應用、封裝等諸多難題，但AI的東風讓其開始“躥紅”。

畢竟，雖然AI成為業(yè)界矚目的金礦，但圍繞AI的架構與算力之爭一時難見分曉，而如另辟蹊徑，選擇光子AI芯片會是如何?

近日落戶順義的某光子AI 芯片項目，出自一個由清華、北大、北交大等多所高校的在校博士生組成的創(chuàng)業(yè)團隊，該團隊是全國第一個也是全球第二個光子人工智能芯片研究團隊，它們提供了一份答案。

據(jù)《新京報》報道，團隊負責人宣稱，其光子AI 芯片算力是傳統(tǒng)AI芯片的1000倍，但功耗只有其百分之一，還具備低延遲還抗電磁干擾等優(yōu)勢，可廣泛應用于手機、自動駕駛、智能機器人、無人機等領域。

而其中，最突出的優(yōu)勢在于芯片的設計、加工、封裝、測試全部在國內(nèi)完成，并可采用國內(nèi)130nm微電子工藝，這意味著可擺脫對國外高制程光刻機的依賴，成為我國在芯片領域換道超車的“殺手”技術。

這聽起來十分Charming，但國內(nèi)能否在這一領域真正“開花結果”，實現(xiàn)真正的換道超車，還待時間檢驗。