弘光向尚-李志偉博士詳解硅光集成芯片于光互連的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

5月23日消息（雋暢）今日，CIOE中國(guó)光博會(huì)與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會(huì)系列活動(dòng)——“2024中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”第四期“AI時(shí)代：數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)技術(shù)新趨勢(shì)”專場(chǎng)論壇順利舉辦。弘光向尚-數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品總監(jiān)李志偉博士應(yīng)邀發(fā)表演講，詳細(xì)介紹了硅光集成芯片于光互連的應(yīng)用與挑戰(zhàn)，并就硅光技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)分享了他的洞見(jiàn)。

硅光集成芯片為數(shù)據(jù)中心發(fā)展注入新動(dòng)能

硅基光電子技術(shù)是將微電子領(lǐng)域低成本、批量化、高集成度的大規(guī)模集成電路制造技術(shù)與光電子芯片的大帶寬、高速率和高抗干擾能力等優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)的一種新興技術(shù)。基于硅基光電子集成的片上光互連被認(rèn)為是后摩爾時(shí)代突破集成電路技術(shù)發(fā)展所面臨的功耗、帶寬和延時(shí)等瓶頸的理想方案之一。

近年來(lái)，AI熱潮催生算力需求大爆發(fā)，作為算力的關(guān)鍵承載底座，數(shù)據(jù)中心將加速向算力中心演進(jìn)。李志偉博士指出，隨著數(shù)據(jù)量的爆炸性增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的銅纜互聯(lián)技術(shù)逐漸達(dá)到極限，硅光集成芯片的出現(xiàn)，為數(shù)據(jù)中心的發(fā)展注入新動(dòng)能。

具體而言，面向數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景的硅光集成芯片具有七大優(yōu)勢(shì)：

其一，高帶寬和低延遲。硅光集成芯片能夠提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，減少信號(hào)傳輸?shù)难舆t，以此提升數(shù)據(jù)中心的響應(yīng)速度。

其二，高密度集成。硅光技術(shù)允許在非常小的芯片上集成大量的光子器件，這意味著數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)提高設(shè)備的緊湊度，減少空間占用，從而節(jié)省成本。

其三，能效高。相較傳統(tǒng)的電子器件，硅光集成芯片通常具有更低的功耗。

其四，抗干擾性。硅光集成芯片對(duì)電磁干擾的抵抗能力較強(qiáng)，這增加了產(chǎn)品在較多電磁干擾環(huán)境下的可靠性。

其五，成本效應(yīng)。隨著硅光技術(shù)的成熟和規(guī)?；a(chǎn)，其成本正在逐漸降低。

其六，可擴(kuò)展性。硅光集成芯片的設(shè)計(jì)靈活性和可靠擴(kuò)展性，允許數(shù)據(jù)中心根據(jù)需要，輕松升級(jí)其網(wǎng)絡(luò)容量，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸需求。

其七，兼容性。硅光集成芯片可與現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫集成，這意味著數(shù)據(jù)中心可以逐步采用硅光技術(shù)，而無(wú)需完全替換現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。

繁榮生態(tài)，促進(jìn)中國(guó)硅光集成芯片行業(yè)自主化進(jìn)程

盡管硅光技術(shù)具有巨大的潛力，但其發(fā)展仍面臨四大挑戰(zhàn)。

李志偉博士談到，首先是技術(shù)成熟度。硅光技術(shù)仍處于快速發(fā)展的階段，需要進(jìn)一步的技術(shù)突破和成熟。

其次是成本問(wèn)題。目前，硅光集成芯片的制造成本相對(duì)較高，需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)?；a(chǎn)來(lái)降低成本。

然后是標(biāo)準(zhǔn)化。規(guī)范技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化是推動(dòng)其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，包括：接口標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)等等。

最后是人才培養(yǎng)。硅光技術(shù)的發(fā)展需要大量的專業(yè)人才，包括：設(shè)計(jì)工程師、工藝工程師、測(cè)試工程師等等。

針對(duì)硅光技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，李志偉博士展望道：“一是更高速率的傳輸，隨著數(shù)據(jù)中心對(duì)帶寬需求的不斷增長(zhǎng)，硅光芯片的傳輸速率需要進(jìn)一步提升；二是更集成的解決方案，未來(lái)的硅光芯片將集成更多的功能，如光放大、光開(kāi)關(guān)等等；三是更智能的光網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)集成AI和算法，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的自我優(yōu)化和故障預(yù)測(cè)?！?/p>

據(jù)C114了解，硅光技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)加诮^緣體硅（SOI）晶圓和光子外延晶圓，這些晶圓經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造和封裝后形成調(diào)制器、光開(kāi)關(guān)、耦合器等產(chǎn)品。在制造環(huán)節(jié)，由于硅光工藝不需要非常高的光刻分辨率，國(guó)內(nèi)廠商盡管進(jìn)入該領(lǐng)域較晚，但通過(guò)近年來(lái)的持續(xù)追趕，同海外廠商的技術(shù)差距正不斷縮小，將有望齊頭并進(jìn)。在當(dāng)前中美科技競(jìng)爭(zhēng)的背景下，國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始測(cè)試并驗(yàn)證國(guó)內(nèi)的硅光芯片產(chǎn)品，尋求國(guó)產(chǎn)化替代，這將促進(jìn)硅光芯片行業(yè)的自主化進(jìn)程。

李志偉博士表示，硅光技術(shù)的發(fā)展需要依靠全行業(yè)的共同推動(dòng)。弘光向尚專注于新一代硅光集成芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，公司匯聚全球硅光領(lǐng)域的頂級(jí)專家，積累了硅光芯片產(chǎn)品設(shè)計(jì)、Foundry、封測(cè)的完整供應(yīng)鏈，愿與硅光技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴一起繁榮生態(tài)圈，共同推動(dòng)國(guó)內(nèi)硅光產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為中國(guó)新基建作出貢獻(xiàn)。

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