專(zhuān)訪(fǎng)寧波芯速聯(lián)光電：專(zhuān)注硅光芯片的量產(chǎn)可靠性 助力客戶(hù)跨越研發(fā)投資門(mén)檻

  ICC訊 近日，訊石光通訊網(wǎng)采訪(fǎng)光通信互聯(lián)解決方案提供商寧波芯速聯(lián)光電科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“芯速聯(lián)光電”)，公司以光芯片技術(shù)自主研發(fā)創(chuàng )新為核心，聚焦光通信行業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)覆蓋光芯片設計、封裝、測試，并致力于推進(jìn)行業(yè)光引擎整體解決方案；主打產(chǎn)品涵蓋基于40G/100G/400G/800G的AWG(陣列波導光柵)波分復用芯片及組件，400G以上硅光芯片及DSP調制解調芯片。

  寧波芯速聯(lián)光電總經(jīng)理楊明先生向訊石介紹，公司的核心技術(shù)分為陣列波導光柵(AWG)技術(shù)和硅光芯片技術(shù)，高度重視產(chǎn)品的可量產(chǎn)性和為客戶(hù)帶來(lái)的成本效益。公司可以提供芯片、組件產(chǎn)品和器件封裝，產(chǎn)品包括AWG芯片及組件系列，硅光芯片設計和高速光引擎封裝服務(wù)以及激光投影產(chǎn)品。在核心技術(shù)平臺上，芯速聯(lián)光電打造了成熟的AWG芯片及組件設計及量產(chǎn)平臺，全自動(dòng)化的COB工藝平臺可以實(shí)現100G系列光模塊的批量生產(chǎn)，并建設了應用于400G以上光互聯(lián)的硅光封裝工藝平臺。公司在目前400G DR4硅光芯片的基礎上將持續投入研發(fā)，逐步向市場(chǎng)提供400G以上速率的商用相干硅光集成芯片。

  回看光通信發(fā)展的歷史節點(diǎn)，100G光模塊于2017年在北美數據中心市場(chǎng)正式地大規模商用，隨后成為數據中心光學(xué)架構的主流速率，中國數據中心市場(chǎng)100G需求也在持續增長(cháng)。數據中心100G光模塊以100G CWDM4為主要選擇，同時(shí)得益于AWG芯片和組件的多通道、低成本和可靠性?xún)?yōu)勢，100G模塊供應商普遍選擇了以AWG波分復用方案來(lái)生產(chǎn)100G CWDM4。楊明表示，AWG芯片是芯速聯(lián)的拳頭產(chǎn)品，公司于2016年建立AWG組件工藝平臺并通過(guò)40G AWG組件全工藝驗證。2017年成功通過(guò)國內大型光模塊客戶(hù)的驗證測試，實(shí)現AWG組件批量出貨。2019年再次完成100G AWG產(chǎn)品客戶(hù)驗證。公司AWG芯片具有高良率、高帶寬、可定制、低損耗、低串繞和低成本的優(yōu)點(diǎn)，目前國內已有超半數的光模塊行業(yè)公司選擇了芯速聯(lián)AWG產(chǎn)品。

  伴隨著(zhù)海外云廠(chǎng)商資本開(kāi)支的穩定增長(cháng)，以及全球數據流量快速上升，網(wǎng)絡(luò )基礎設施帶寬容量持續地向上發(fā)展，數據中心迭代周期僅有2-3年，光模塊速率從100G 向200G/400G快速演進(jìn)，以亞馬遜、谷歌、微軟和Meta為代表的互聯(lián)網(wǎng)云計算公司正在數據中心批量部署400G光模塊，重點(diǎn)選擇500米傳輸距離的400G DR4模塊，而400G DR4被認為是硅光集成技術(shù)的最佳選擇。硅光技術(shù)將各種光學(xué)器件在單片集成，相較傳統分立器件可以提升效率，減少了獨立組件組裝工序的繁復，并借用硅晶圓CMOS平臺大批量制造能力，可為顯著(zhù)降低光模塊成本，有效滿(mǎn)足成本敏感的客戶(hù)應用。

400G硅光晶圓及芯片測試結果

  對于未來(lái)的光模塊技術(shù)趨勢變化，芯速聯(lián)光電選擇在硅光調制器芯片研發(fā)上進(jìn)行大資金投入。楊明相信，硅光芯片將在400G和更高速率應用上迎來(lái)更大的發(fā)展空間，而公司400G發(fā)射端硅光調制器已成功于2019年流片，2020年完成項目設計，同年800G芯片也成功完成流片。2022年5月，芯速聯(lián)光電正式發(fā)布100G DR1和400G DR4硅光調制器芯片，并聯(lián)合國際知名測試設備公司演示了基于芯速聯(lián)光電的硅光芯片方案的400G/800G硅光方案模塊以太網(wǎng)互操作性，成功驗證了400G/800G以太網(wǎng)的滿(mǎn)負荷流量傳輸能力，以及400G/800G扇出到多個(gè)100G DR1光模塊的互通及流量測試。

  云數據中心用戶(hù)意識到磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs)光學(xué)在速度、可靠性和與CMOS電子集成方面的局限性，進(jìn)而推動(dòng)數據中心硅光模塊市場(chǎng)份額逐步增長(cháng)。根據LightCounting分析，全球2021-2026年硅光產(chǎn)品將達到近300億美元的銷(xiāo)售收入，到2026年硅光產(chǎn)品市場(chǎng)份額有望超過(guò)50%?！暗俏磥?lái)數年，傳統光模塊仍然是數據中心市場(chǎng)的主流選擇，這卻決于最終用戶(hù)對于硅光芯片和模塊的成本和可靠性的權衡?！睏蠲鞅硎?，當前的硅光產(chǎn)品需求高度集中在北美市場(chǎng)，而研發(fā)硅光芯片和模塊并做到商用是一項重資產(chǎn)投入和長(cháng)久過(guò)程，對于一般的光模塊和光芯片公司來(lái)說(shuō)是沉重的負擔，特別是CMOS晶圓平臺的流片成本和時(shí)間成本一次可高達500萬(wàn)元。

未來(lái)5年硅光產(chǎn)品發(fā)展預測

  芯速聯(lián)光電專(zhuān)注于硅光芯片的開(kāi)發(fā)設計，具有獨創(chuàng )的電極設計，保證帶寬的情況下有效降低驅動(dòng)電壓，結合應用場(chǎng)景的系統芯片參數設計，有效降低過(guò)度設計，以及適用于COB工藝的高可靠性設計方案，可以有效降低客戶(hù)封裝成本。楊明指出，公司研發(fā)投入累計超過(guò)7000萬(wàn)元，設備固定資產(chǎn)投入超過(guò)5000萬(wàn)元，通過(guò)與專(zhuān)業(yè)的硅光芯片制造平臺合作實(shí)現了研發(fā)產(chǎn)品數次流片，是國內為數不多在硅光芯片領(lǐng)域具備真實(shí)供應能力的領(lǐng)先廠(chǎng)商，加之自有配套的自動(dòng)化器件封裝服務(wù)，可以配合光模塊廠(chǎng)商加速硅光開(kāi)發(fā)項目進(jìn)程，助其跨越硅光產(chǎn)品的高投資門(mén)檻。

  展望未來(lái)發(fā)展，芯速聯(lián)光電將首先通過(guò)融資繼續擴大自己的生產(chǎn)能力，將更多研發(fā)成果轉向產(chǎn)品生產(chǎn)，目前正在推進(jìn)12000平方米廠(chǎng)房建設，預計于明年2月投產(chǎn)。AWG和硅光技術(shù)將給公司發(fā)展帶來(lái)很好的協(xié)同效應，因為它們的共同課題都是如何持續降低過(guò)大的插損，成熟的AWG技術(shù)可為硅光研發(fā)創(chuàng )新提供思路，同時(shí)公司AWG產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入多數光模塊廠(chǎng)商的供應鏈，也可為硅光芯片和硅光引擎的商業(yè)拓展帶來(lái)便利，推動(dòng)100G產(chǎn)品向400G產(chǎn)品的無(wú)縫演進(jìn)。

寧波芯速聯(lián)光電總經(jīng)理楊明先生（左）接受訊石采訪(fǎng)

  訊石認為，未來(lái)光通信市場(chǎng)對于III-V族、硅光、鈮酸鋰乃至聚合物的需求都將持續釋放，無(wú)論是哪種芯片材料，光芯片公司的首要任務(wù)是專(zhuān)注于提升芯片的可靠性、可量產(chǎn)性和可延展性，提供更具成本效益的解決方案，以幫助客戶(hù)提高產(chǎn)品性能、夯實(shí)產(chǎn)品品質(zhì)、推動(dòng)產(chǎn)品升級，這正是芯速聯(lián)光電的核心價(jià)值，不僅在于技術(shù)創(chuàng )新，更是服務(wù)至上的信念。