郵科院肖希：超百G時(shí)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(jiǎn)稱(chēng)：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(mǎn)舉辦。會(huì )議邀請多位光通信行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士帶來(lái)主題演講，聚集了專(zhuān)業(yè)的講師、干貨的演講內容及光通信行業(yè)上下游相關(guān)企業(yè)參會(huì )人員，專(zhuān)業(yè)氣氛濃郁!

肖博演講圖

  會(huì )議期間，來(lái)自武漢郵電科學(xué)研究院·烽火科技集團、現任光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )國家重點(diǎn)實(shí)驗室副主任的肖希先生帶來(lái)主題為《超百G時(shí)代的硅光技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化挑戰》的精彩演講。肖博士提到，傳統光收發(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(wú)以為繼。據悉，在傳統光收發(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%。而預計2022年，光收發(fā)器的全球市場(chǎng)約達$120億?，F在硅基光子集成的優(yōu)勢日趨顯著(zhù)，不僅有技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)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(kāi)發(fā)流程，可持續享受摩爾定律升級的紅利，消化CMOS的剩余產(chǎn)能。當然，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落后于國外，還不具備生產(chǎn)能力——需要正視自我，直面挑戰。

  訪(fǎng)談對話(huà)：

  訊石：我國硅光產(chǎn)業(yè)化面臨諸多挑戰，您認為技術(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(chǎng)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(gè)芯片上做很多通道的硅光收發(fā)鏈路。除了現有的數據中心和相干產(chǎn)品，也看好硅光在板載光互連(OBO)中的應用。未來(lái)也可能有新的技術(shù)出現，逐步克服在超長(cháng)距離光傳輸、WDM、25G/50G PON光模塊中的應用難題，成為更有競爭力的光芯片方案。

  訊石：為何說(shuō)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(dòng)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(chǎng)，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(xiàn)該怎么去用，怎么把原來(lái)的投資給收回來(lái)，英特爾很自然會(huì )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有產(chǎn)品線(xiàn)，也可能應用在其未來(lái)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)，并率先在全球實(shí)現商用化，已領(lǐng)先其他同行一個(gè)身位。

  訊石：除了通信，硅光也有其他應用領(lǐng)域，您認為其他領(lǐng)域是否比較容易實(shí)現硅光?

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

  訊石：光電芯片的國內外差距是制造和還是設計?

  肖博：演講中說(shuō)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(shí)上，國內和國外在光芯片的設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。雖然國內也有一些CMOS晶圓廠(chǎng)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(chǎng)，分不出精力來(lái)顧及硅光這個(gè)相對小眾的市場(chǎng)。此外，由于國內的硅光產(chǎn)業(yè)化起步較晚，放眼全球，硅光產(chǎn)品的核心專(zhuān)利、專(zhuān)有技術(shù)被國外掌握，其中在美國授權的硅光專(zhuān)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(chē)”的“道”和“車(chē)”何來(lái)?國內硅光領(lǐng)域一直在借道蹭車(chē);

  2、明確硅光的定位：不是攪局者，也不是萬(wàn)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(guān)發(fā)展規律：“生于斯，長(cháng)于斯”, CMOS是土壤，應多從中汲取養分(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，發(fā)揮制度優(yōu)勢：集中力量和資源，共同構建開(kāi)放共享的硅光產(chǎn)業(yè)鏈。