2019年01月07日 | 光子芯片的换道超车能成功?

2019-01-07 来源：爱集微

要在传统的硅基赛道上与美、日等竞争，对于国内的半导体业来说可能仍有漫长的路要走。但在光子芯片悄然走红的时日，中国能否换道超车?

硅光子业蓄势待发

光子芯片顾名思义，主要是将无数个光学系统整合在芯片上，利用超微透镜取代电晶体并以光子来进行运算。

与传统的半导体芯片相比，光子芯片的优势在于算力大幅提升至百千倍，同时功耗大幅降低成百分之一，而成本有可能降低到原来的十分之一，可谓两全其美，被认为在未来可延续摩尔定律，传承硅芯片的发展。

在众多光子技术中，硅光子及其相关技术凭借其使用成本较低的硅与硅基衬底材料，并结合既有且技术成熟的CMOS技术，使其极其受到青睐。自2015年IBM公司研制硅光学芯片后，使该技术呈现爆发式的成长，并使该技术自实验室走入市场，并吸引微软、亚马逊及Facebook等巨头的青睐。

在投入厂商方面，除Intel、IBM、思科、Imec等，因硅光子技术涵盖半导体技术与光学技术，加上此技术带来大量数据或信息交换的应用，将会改变传统通信产业运作模式，Mellanox 、Luxtera等光通信公司及设备商华为等公司皆投入相关研究。

可以说，全球硅光子产业正蓄势待发。由于这一技术未来将在通信、医疗、自动驾驶等领域大显身手，硅光子技术正成为资本市场的宠儿，欧美一批传统集成电路和光电巨头通过并购，正迅速进入硅光子领域抢占高地，全球硅光子产业格局悄然成形。

国内加速布局

而国内瞄准了这一趋势，也在至上而下加快布局。

2017年，上海市政府将硅光子列入首批市级重大专项，投入大量经费，布局硅基光互连芯片研发和生产，目的打造硅光子芯片全产业链，掌握关键核心技术，让国内企业摆脱对国外光芯片供应商的依赖。

而在工业和信息化部发布的《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》中指出，目前高速率光芯片国产化率仅3%左右，要求在2022年中低端光电子芯片的国产化率超过60%，高端光电子芯片国产化率突破 20%。

去年1月，国内第一个硅光子工艺平台在上海成立。据悉，该平台可以提供综合集成技术的流片服务，流片器件及系统性能指标与国际最优水平相当，流片速度相比国外的流片代工线，速度快了一倍，只需3个月。计划2021年建成全国的硅光子芯片研发和中试基地，到2025年量产平台实现芯片批量供货，成为国际知名硅光子的研发、制造基地。

业界认为，目前上海的硅光子技术基础研究能力与世界领先水平基本同步，但在加工制造线上稍落后。随着硅光工艺平台中试线的建设，这一差距会逐步缩小。

光子AI芯片换道超车

光子芯片虽然仍面临应用、封装等诸多难题，但AI的东风让其开始“蹿红”。

毕竟，虽然AI成为业界瞩目的金矿，但围绕AI的架构与算力之争一时难见分晓，而如另辟蹊径，选择光子AI芯片会是如何?

近日落户顺义的某光子AI 芯片项目，出自一个由清华、北大、北交大等多所高校的在校博士生组成的创业团队，该团队是全国第一个也是全球第二个光子人工智能芯片研究团队，它们提供了一份答案。

据《新京报》报道，团队负责人宣称，其光子AI 芯片算力是传统AI芯片的1000倍，但功耗只有其百分之一，还具备低延迟还抗电磁干扰等优势，可广泛应用于手机、自动驾驶、智能机器人、无人机等领域。

而其中，最突出的优势在于芯片的设计、加工、封装、测试全部在国内完成，并可采用国内130nm微电子工艺，这意味着可摆脱对国外高制程光刻机的依赖，成为我国在芯片领域换道超车的“杀手”技术。

这听起来十分Charming，但国内能否在这一领域真正“开花结果”，实现真正的换道超车，还待时间检验。

光子芯片

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