光电子芯片职业掀起新浪潮下一代光子集成电路备受重视

  以ChatGPT为代表的生成式AI火爆全球，叠加5G、云核算、大数据等新式事务和运用的出现，驱动流量爆发式增加，光芯片器材、模块需求新一轮的技能革新。与此一起，我国中心光电芯片自给率相对缺乏，需求工业界上下游协同，推进技能的演进晋级。

  5月11日，由CIOE我国光博会与C114通讯网联合推出的大型研讨会系列活动——“2023我国光通讯高质量开展论坛”第五期“光芯片与高端器材技能研讨会”正式举行，工业界各方环绕光芯片与高端器材的技能开展趋势，讨论工业怎么霸占技能难关完成技能打破。

  光通讯是开展5G、数据中心、算力网络的基础设施和条件，在拉动有用出资、促进信息消费、赋能千行百业等方面具有重要作用。我国信息通讯研究院主任工程师吴冰冰表明，光通讯是坚实底座，而光电子芯片器材及模块是光通讯的中心构成部分，重要性日益进步。

  吴冰冰指出，也是在5G、数据中心、算力网络等新式事务及运用驱动下，数据流量爆破式增加，掀起光电子芯片器材及模块职业新浪潮，高速率、集成化、大容量成为中心诉求；展望未来，三维集成、异质集成等新工艺继续演进，业界广泛探究CPO、线性驱动等下降能耗的新计划，空六合海一体化、通感一体化新运用也对芯片器材提出新式要求。

  北京邮电大学研究员张磊以为，不同的运用场景（温度规模、速率、传输间隔），需求不同的光模块解决计划。硅光、铌酸锂、化合物半导体需求找到适宜的场景。“SiP光模块带宽与损耗受限，需求更多的电芯片辅佐（预加剧、预失真、数字信号处理）。LNOI光模块有自主可控的基底资料，现在没有规模化的代工厂，可靠性与良率待验证。而III-V计划现在依然是光模块主力计划，在800G、Tbps及CPO后，或许需求与SiP合作。”

  我国联通研究院专家 教授级高级工程师沈世奎博士主张，针对城域运用，尤其是边际接入层，主张光模块厂商和设备厂商，聚集DSP和光学部分的优化，开发和供给低本钱的相干100G光模块及设备，继续推进DWDM技能不断下沉，从长间隔骨干网，到城域网中心，再到城域边际接入层，这是一脉相承的技能体系。

  与此一起，业界需求进一步讨论和推进低本钱100G城域相干技能，加强关于中心芯片和器材的攻关，尤其是DSP芯片等，推进城域边际接入网络逐渐从10G向100G晋级演进，将相干100G技能从骨干网一向延伸至城域网络边际，然后打造更具竞赛力的全光底座。

  客观来说，我国在中心芯片和器材方面一向处于追逐之势，张磊介绍，来到2023年之后，我国在25G、50G光模块的量产方面现已到达与国外齐头并进的水平。在100G单波和400G、800G方面我国也已有研制力气的投入，与国外距离不大。在中心光电子芯片方面，不管是传统的化合物半导体仍是新式的硅光，我国与国际上都没有显着的不同。

  海思光电子有限公司资深产品规划司理庄四祥表明，数据中心多路光互联场景高速开展，硅光迎来新的开展机会。硅光技能通过多资料体系的集成来完成各个功用部件的最优，做到超高带宽、超高呼应度和超低插损，以及在合封方面供给与电衔接的金属化技能，完成高速光传输。并行多路场景和高速高密新架构将是硅光技能的用武之地。

  上海新微半导体有限公司副总司理方瑞禹介绍，现在国内光电芯片厂商大多以IDM的运营形式为主，而新微半导体专心于代工形式，方针是为客户供给规模化、低本钱和高质量的光电芯片代工服务。为给客户供给更优质的产品和服务，新微半导体在晶圆良率、本钱操控、质量保证和保密办法等四个要害方面下足功夫。

  Source Photonics，Chief Engineer and CTO Frank Chang表明，网络流量的快速增加依然是推进可插拔光模块商场增加的要害要素，现在线性可插拔光模块（LPO）是抢手。LPO许诺具有与直接驱动CPO相同的功率功率，一起LPO可节约50%的I/O功率。别的，运用现在的SerDes和ASIC在100G/lane下证明可行，需求重视互操作性，标准化等问题。此外，能够扩展至200G/lane。

  深圳市深光谷科技有限公司技能总监CTO雷霆介绍，深光谷致力于新式光子芯片和器材的规划、制作、封装、测验和体系运用，首要布局高密度光传输（空分复用光通讯（SDM））和高密度光收发（共封装（CPO）光电集成互连）两大技能范畴。一起在共封装光电集成互连技能方面也获得打破性开展，已开宣布用于CPO的高密度空分光衔接器和测验评价板等。

  联合微电子中心有限责任公司工程师肖志雄，CUMEC致力于走“逾越摩尔+光电交融”技能道路，以硅基光电子、异质异构三维集成、CIS、智能传感等工艺技能和产品技能为中心，为客户供给一体化的解决计划，完成规划、制作、封装全链条的完好支撑。

  LightCounting创始人Dr. Vladimir Kozlov从商场需求的视点介绍了硅光的商场状况，一起对下一代光子集成电路的新趋势进行深入讨论与剖析。

  曩昔两年，也便是2021年-2022年，200G和400G以太网光模块商场的增加快度高于预期。一起，在供货商之间的剧烈竞赛和光电集成新技能的影响下，相关产品价格的下降速度也超越了业界预期。

  Vladimir Kozlov以为，硅光技能无疑是影响该职业的一个要素，除了英特尔和Acacia两大干流厂商，越来越多的光模块供货商开端推出硅光模块。上一年LightCounting估计硅光的商场规模将继续增加，到2027年硅光的商场规模将超越50%。

  能够看到，在曩昔的十年里，硅光电公司从头激活了光子集成电路（PIC）的开展，并为光通讯商场带来了许多新产品。Vladimir Kozlov指出，“咱们能够说，硅光现已进入了该职业的干流。”

  硅光有许多长处，在十年前就已为人所知，包含PIC代工事务形式、光电集成以及晶圆规模拼装及制作等。但还有许多的作业要做，现在大多数光模块供货商依然依靠传统的拼装技能，博通发起将激光器、光电设备、信号处理器等都集成在一块板上，也便是全集成规划。

  这就需求一系列新技能来完成。Vladimir Kozlov表明，绝缘体上硅（SOI）晶圆为集成广泛的其他光学资料供给了渠道，包含非线性光学晶体如铌酸锂，半导体芯片如磷化铟和聚合物。这些新资料关于继续改善PIC功用和使新产品进入更宽广的商场至关重要。

  Vladimir Kozlov介绍，集成光学器材的功用一般遭到光损耗或调制器、波导以及耦合光进出PIC的功率丢失的约束。运用更通明的资料，进步耦合功率和薄膜光学放大器的集成应该会获得进一步的开展。低噪声量子点半导体放大器和薄膜EDFA的集成或许会加快这一范畴的开展。

  Vladimir Kozlov指出，一旦可用，低损耗和更杂乱的PIC将在光开关和处理器、陀螺仪和其他传感器以及量子通讯体系和核算机中得到运用。C114通讯网 水易