郵科院肖希：超百G時代 硅光產(chǎn)業(yè)日趨成熟

  ICCSZ訊   (編輯：Nicole)5月18日，訊石攜手國家信息光電子創(chuàng)新中心(以下簡稱：創(chuàng)新中心)于武漢荷田大酒店舉辦以“創(chuàng)新·技術(shù)·合作”為主題的《武漢·光電子創(chuàng)新論壇》獲得圓滿舉辦。會議邀請多位光通信行業(yè)專業(yè)人士帶來主題演講，聚集了專業(yè)的講師、干貨的演講內(nèi)容及光通信行業(yè)上下游相關(guān)企業(yè)參會人員，專業(yè)氣氛濃郁!

肖博演講圖

  會議期間，來自武漢郵電科學(xué)研究院·烽火科技集團(tuán)、現(xiàn)任光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)國家重點實驗室副主任的肖希先生帶來主題為《超百G時代的硅光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)》的精彩演講。肖博士提到，傳統(tǒng)光收發(fā)器的瓶頸在于光收發(fā)器分立組裝、多層封裝及成本尺寸縮減無以為繼。據(jù)悉，在傳統(tǒng)光收發(fā)器的成本中，封裝成本約占總成本的50%~60%，芯片成本約30%+，其他成本約10%~20%。而預(yù)計2022年，光收發(fā)器的全球市場約達(dá)$120億?，F(xiàn)在硅基光子集成的優(yōu)勢日趨顯著，不僅有技術(shù)優(yōu)勢，同時其還具有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，即汲取微電子成熟的制造能力、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗和開發(fā)流程，可持續(xù)享受摩爾定律升級的紅利，消化CMOS的剩余產(chǎn)能。當(dāng)然，肖博士也表示擺在眼前的物理限制也是要正視突破的。目前中國的硅光芯片制造能力遠(yuǎn)落后于國外，還不具備生產(chǎn)能力——需要正視自我，直面挑戰(zhàn)。

  訪談對話：

  訊石：我國硅光產(chǎn)業(yè)化面臨諸多挑戰(zhàn)，您認(rèn)為技術(shù)瓶頸在哪里?

  肖博：硅光在沖擊更高速率上面，他不是所有場景，所有跨距都是合適的。首先可以定義，硅光是適合作為多路并行，多通道技術(shù)，其單路技術(shù)是受限的，這是材料本身性質(zhì)所限制。但是因為基于CMOS工藝，我們可以以很高的一致性和集成度去在一個芯片上做很多通道的硅光收發(fā)鏈路。除了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心和相干產(chǎn)品，也看好硅光在板載光互連(OBO)中的應(yīng)用。未來也可能有新的技術(shù)出現(xiàn)，逐步克服在超長距離光傳輸、WDM、25G/50G PON光模塊中的應(yīng)用難題，成為更有競爭力的光芯片方案。

  訊石：為何說英特爾有真正的硅光技術(shù)?

  肖博：首先我們要看下全球具有英特爾這樣的水平、想法以及動力的企業(yè)只有英特爾一家。為什么呢?首先英特爾有自己的晶圓廠，其CPU都是往最先進(jìn)的CMOS工藝去做的。對于以前的落后產(chǎn)線該怎么去用，怎么把原來的投資給收回來，英特爾很自然會想到做硅光。硅光是橋接微電子和光電子的技術(shù)，做硅光不僅可以擴展現(xiàn)有產(chǎn)品線，也可能應(yīng)用在其未來的CPU或其他微電子產(chǎn)品中，形成技術(shù)優(yōu)勢。從硅光的研發(fā)水平上看，英特爾掌握了晶圓級的硅基III-V鍵合激光器技術(shù)，并率先在全球?qū)崿F(xiàn)商用化，已領(lǐng)先其他同行一個身位。

  訊石：除了通信，硅光也有其他應(yīng)用領(lǐng)域，您認(rèn)為其他領(lǐng)域是否比較容易實現(xiàn)硅光?

  肖博：我認(rèn)為有可能在全固態(tài)LIDAR方面取得突破，該技術(shù)在無人駕駛、場景識別等方面有很高的應(yīng)用價值，借助硅光技術(shù)有望把LIDAR做普及。目前MIT有一個組做得還不錯，他們用電光調(diào)諧的硅光芯片來做光束掃描，發(fā)過Nature，也完成了樣機研制，做得很好。第二個就是3D SENSING(3D感應(yīng))，相對LiDAR來說3D SENSING這個技術(shù)更容易做點，不需要光束掃描，成本也會更低。國內(nèi)也有些單位面向硅光的其他應(yīng)用領(lǐng)域，如一些高校院所在做傳感、可見光、超材料、光信號處理芯片等，中科大利用硅光技術(shù)來做量子芯片等，已呈現(xiàn)出百花齊放的局面。

  訊石：光電芯片的國內(nèi)外差距是制造和還是設(shè)計?

  肖博：演講中說道硅光和微電子技術(shù)比差30年，硅光的制造能力也和國外差距比較大。事實上，國內(nèi)和國外在光芯片的設(shè)計能力上差距并不大，很多研究組對硅光芯片的物理機理、新特性和新功能的研究都很深入，在理論上我們是跟得上國外腳步的。而在國內(nèi)在光芯片封裝方面有光迅、海信和旭創(chuàng)這些企業(yè)，產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)也比較好，且需求旺盛。與國外的主要差距在芯片加工制造能力，尤其是在光芯片一致性和可靠性控制方面經(jīng)驗不足。雖然國內(nèi)也有一些CMOS晶圓廠有能力做硅光制造，但它們均處于發(fā)展階段，有各自主攻的市場，分不出精力來顧及硅光這個相對小眾的市場。此外，由于國內(nèi)的硅光產(chǎn)業(yè)化起步較晚，放眼全球，硅光產(chǎn)品的核心專利、專有技術(shù)被國外掌握，其中在美國授權(quán)的硅光專利約占70%。

  最后肖博提出了一些建議和思考：

  1、正視差距，切勿浮躁：“彎道超車”的“道”和“車”何來?國內(nèi)硅光領(lǐng)域一直在借道蹭車;

  2、明確硅光的定位：不是攪局者，也不是萬金油，而是III-V技術(shù)的有益補充，是使信息光子技術(shù)普及化的有效工具;

  3、尊重硅光的客觀發(fā)展規(guī)律：“生于斯，長于斯”, CMOS是土壤，應(yīng)多從中汲取養(yǎng)分(人才、技術(shù)、產(chǎn)能、產(chǎn)業(yè)布局、共享思維);

  4、注重制造能力建設(shè)，發(fā)揮制度優(yōu)勢：集中力量和資源，共同構(gòu)建開放共享的硅光產(chǎn)業(yè)鏈。