ICC訊 集微網(wǎng)報道,隨著芯片制程不斷微縮,一直被業(yè)界奉為“金科玉律”的摩爾定律正遭遇瓶頸,其中芯片互聯(lián)是技術(shù)難點之一,因此業(yè)界一直在尋找新的可能性。1969年,由貝爾實驗室提出的硅光子技術(shù)有望引領(lǐng)全新的變革。
硅光子引領(lǐng)全球光通信變革
近年來5G、AIoT、人工智能等各項應(yīng)用的逐步落地,對數(shù)據(jù)傳輸提出了更高的要求。與此同時,數(shù)據(jù)中心光電轉(zhuǎn)換必需的器件——光互聯(lián)光模塊迎來了爆發(fā)式增長。
不過傳統(tǒng)光學(xué)產(chǎn)品大多采用微光學(xué)技術(shù),該技術(shù)有兩個特點:一是由分立光學(xué)元件組成,二是利用多步耦合和激光焊接工序封裝而成。因此這些產(chǎn)品均有著封裝成本高、生產(chǎn)效率低、可靠性差等頑疾。
“傳統(tǒng)技術(shù)的封裝占據(jù)了60%的成本,我們需要采用創(chuàng)新方法使得封裝更加簡化,從而降低成本。”南通賽勒光電科技有限公司(簡稱:賽勒科技)創(chuàng)始人、董事長兼CEO甘甫烷對集微網(wǎng)說道。
而硅光子技術(shù)有效地克服了上述難題,相較于廣泛采用的分立元器件,集成光子產(chǎn)品在尺寸、功耗、封裝成本、生產(chǎn)效率、可靠性等方面更具優(yōu)勢。公開資料顯示,該技術(shù)是以硅和硅基襯底材料作為光學(xué)介質(zhì),通過互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)兼容的集成電路工藝制造相應(yīng)的光子器件和光電器件,并利用這些器件對光子進行發(fā)射、傳輸、檢測和處理,以實現(xiàn)其在光通信、光互連、光計算等領(lǐng)域中的實際應(yīng)用。
得益于上述優(yōu)勢,硅光子技術(shù)被業(yè)界廣泛看好。根據(jù)英特爾的預(yù)測,全球硅光電子市場會保持快速增長,整體市場將從2018年的40億美元增長到2022年的110億美元。
另外,市場調(diào)研機構(gòu)LightCounting關(guān)于光模塊行業(yè)的2021年預(yù)測顯示,基于硅光技術(shù)的產(chǎn)品份額正在顯著增長,預(yù)測硅光模塊的份額將從2018-2019年的14%增長到2025年的45%。僅數(shù)據(jù)中心市場,2025年硅光模塊市場規(guī)模將達(dá)到39億美元。
除了引領(lǐng)全球光通信變革外,硅光子技術(shù)在其它領(lǐng)域也將大放異彩。甘甫烷指出,未來硅光子技術(shù)也將滲透到以下幾個應(yīng)用領(lǐng)域。一是血糖檢測等消費健康類傳感器市場;二是汽車?yán)走_(dá),電動汽車的興起賦予了行業(yè)更多的可能性,硅光子雷達(dá)將來會逐步取代MEMS激光雷達(dá);三是光計算領(lǐng)域。
資本助推技術(shù)迭代與量產(chǎn)
這一前景廣闊的市場自然吸引了眾多廠商“搶食”?!皬膰鴥?nèi)外市場格局來看,美國是硅光子領(lǐng)域起步最早也是發(fā)展最好的國家,歐洲和日本也在跟進,中國大概在2010年開始入局?!备矢ν檎f道。
美國長期以來都非常注重光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1991年美國便成立了“美國光電子產(chǎn)業(yè)振興會”,以引導(dǎo)資本和各方力量進入光電子領(lǐng)域。其中,受益于提早布局,美國公司英特爾成為了硅光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要推動者,IBM也在硅光器件、工藝和自動化封裝方面做出了卓越貢獻(xiàn)。
日本發(fā)展光電子技術(shù)時間也較早,于1980年成立了光產(chǎn)業(yè)技術(shù)振興協(xié)會以推動光電子技術(shù)發(fā)展;歐洲則啟動了HELIOS、PICMOS、ICT-STREAMS等一系列項目步步跟進;另外新加坡的IME是最早建立硅光子工藝的平臺之一,也為硅光子作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
甘甫烷表示:“在所有的公司中,英特爾在技術(shù)研發(fā)和市場布局上均處于行業(yè)領(lǐng)先地位,并且目前已批量上市。不過目前國內(nèi)的硅光子市場也在蓬勃發(fā)展中,值得一提的是,國內(nèi)廠商在光模塊領(lǐng)域追趕得很快?!?
據(jù)甘甫烷介紹,賽勒科技是國內(nèi)少有的獨立芯片開發(fā)商,先后獲得國內(nèi)知名投資機構(gòu)多輪投資?!叭谫Y主要進行400G/800Gbps等高速應(yīng)用新技術(shù)的研發(fā),今年迎來規(guī)模量產(chǎn)?!备矢ν檎f道。
據(jù)了解,賽勒科技目前開發(fā)的主要產(chǎn)品是高速光芯片,包括基于單通道100Gbps PAM4技術(shù)的100Gbps DR1、400Gbps DR4/FR4芯片、800Gbps DR8/FR8,以及基于單通道50Gbps PAM4技術(shù)的50/200/400Gbps PAM4芯片,和單通道25Gbps的NRZ系列芯片。
突破瓶頸打造差異化創(chuàng)新
面對尖端硅光市場,本土企業(yè)紛紛入局,但也將面對各種難題。甘甫烷認(rèn)為國內(nèi)廠商面臨以下幾點挑戰(zhàn),一是封裝成本高。目前器件本身的瓶頸已慢慢消除,更多的瓶頸在于封裝,使其成本降下來實屬不易,需要利用創(chuàng)新手段實現(xiàn)低成本高效率的封裝技術(shù);二是國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈還不夠成熟,性價比高的DSP、激光器等不容易獲得。三是硅光芯片的產(chǎn)能問題。目前晶圓代工產(chǎn)能本就已經(jīng)供不應(yīng)求,硅光芯片的量產(chǎn)時間不容易確定,因此晶圓代工廠不好接單。
在眾多挑戰(zhàn)下,賽勒科技勇往直前,最終實現(xiàn)了突圍。對比國內(nèi)同行乃至國際競爭對手,該公司的產(chǎn)品優(yōu)勢在于芯片的低損耗和高速度,核心調(diào)整器損耗可以達(dá)到業(yè)界最好的35GHz,探測器帶寬>40GHz,滿足各種應(yīng)用的需求。
甘甫烷指出,公司最大的技術(shù)優(yōu)勢在于采用被動耦合的封裝技術(shù),不需要棱鏡等配件,降低了BOM和封裝成本,大大提高了良率。與此同時,賽勒科技可以根據(jù)客戶的需求做定制化的產(chǎn)品。
賽勒科技創(chuàng)始人兼CEO甘甫烷&聯(lián)合創(chuàng)始人高小婷
賽勒科技扎根中國,創(chuàng)造“中國芯”,是國內(nèi)硅光子研究的先行者。“make something different”,這是賽勒科技成立之初愿景。為了成為一家技術(shù)領(lǐng)先的公司,賽勒科技組建了一支中國硅光子“夢之隊”。公司核心成員均來自世界著名高校研究所、一流公司等世界上最早開發(fā)硅光子的隊伍,比如麻省理工學(xué)院、中國科學(xué)院、朗訊Lucent(原AT&T實驗室)以及Finisar等,兼具光學(xué)技術(shù)底蘊與實踐管理經(jīng)驗。創(chuàng)始人甘甫烷博士擁有20年技術(shù)研究和創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗,在賽勒之前,曾在美國和中國連續(xù)創(chuàng)業(yè)成功,具有創(chuàng)新技術(shù)和改變行業(yè)的高度熱情。聯(lián)合創(chuàng)始人高小婷專注光通信研發(fā)和運營管理20年,具有豐富的行業(yè)資源和產(chǎn)品化經(jīng)驗,曾任安科光電中國區(qū)總經(jīng)理,擅長科技公司產(chǎn)品開發(fā)及運營管理,商業(yè)模式創(chuàng)新和組織發(fā)展。
目前,賽勒科技已經(jīng)組建從市場推廣、設(shè)計開發(fā)到大規(guī)模量產(chǎn)的高效能團隊,致力于成為國內(nèi)硅光子行業(yè)技術(shù)完整、運營能力出眾、極具成長性的高科技公司。在去年舉辦的第二十三屆中國光博會CIOE上,賽勒科技對外展示了DR4(4*100G)硅光產(chǎn)品,該產(chǎn)品以賽勒科技自主研發(fā)的硅光芯片為核心,搭載戰(zhàn)略合作伙伴驅(qū)動器芯片及其他配套的鏈路設(shè)計,成功實現(xiàn)了應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的400G高速傳輸。
DR4眼圖
據(jù)了解,該硅光芯片具有很高的集成度,和傳統(tǒng)方案相比,具有性價比高、易于上量等優(yōu)勢。此外,憑借其獨特的設(shè)計結(jié)構(gòu),成功提供了一種易于封裝、易于生產(chǎn)的方案,在高速多通道的應(yīng)用場景中優(yōu)勢更是明顯。
“硅光子是最有希望讓光走進千家萬戶,并能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的一種技術(shù)?!备矢ν槿缡钦f。展望未來,賽勒科技將深耕光通信市場,逐步完善傳感器、光計算等領(lǐng)域的布局。
作為賽勒科技的投資方合創(chuàng)資本也十分看好該公司的發(fā)展前景。合創(chuàng)資本合伙人王先根認(rèn)為,硅光子在后摩爾時代迎來了大好的發(fā)展機遇,在與微電子協(xié)同發(fā)展之際,在通信、消費電子、醫(yī)療等領(lǐng)域的的應(yīng)用正在逐步落地。
王先根表示:“賽勒科技作為國內(nèi)領(lǐng)先的硅光子芯片初創(chuàng)企業(yè)已展露鋒芒,其在通信領(lǐng)域已經(jīng)研發(fā)出系列硅光芯片產(chǎn)品,特別是數(shù)據(jù)中心400G、800G的硅光產(chǎn)品今年將實現(xiàn)商用。與此同時,該公司也在積極布局硅光傳感領(lǐng)域。另外,由硅光領(lǐng)域資深專家甘甫烷博士領(lǐng)導(dǎo)的賽勒光電團隊,是國內(nèi)非常稀缺的硅光子技術(shù)團隊,并擁有多項自主研發(fā)發(fā)明專利。因此賽勒科技作為國內(nèi)硅光領(lǐng)域重要的開拓者之一,前景值得期待?!?