弘光向尚-李志伟博士详解硅光集成芯片于光互连的应用与挑战

5月23日消息（隽畅）今日，CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动——“2024中国光通信高质量发展论坛”第四期“AI时代：数据中心光互联技术新趋势”专场论坛顺利举办。弘光向尚-数据中心产品总监李志伟博士应邀发表演讲，详细介绍了硅光集成芯片于光互连的应用与挑战，并就硅光技术未来的发展趋势分享了他的洞见。

硅光集成芯片为数据中心发展注入新动能

硅基光电子技术是将微电子领域低成本、批量化、高集成度的大规模集成电路制造技术与光电子芯片的大带宽、高速率和高抗干扰能力等优势结合起来的一种新兴技术。基于硅基光电子集成的片上光互连被认为是后摩尔时代突破集成电路技术发展所面临的功耗、带宽和延时等瓶颈的理想方案之一。

近年来，AI热潮催生算力需求大爆发，作为算力的关键承载底座，数据中心将加速向算力中心演进。李志伟博士指出，随着数据量的爆炸性增长，传统的铜缆互联技术逐渐达到极限，硅光集成芯片的出现，为数据中心的发展注入新动能。

具体而言，面向数据中心场景的硅光集成芯片具有七大优势：

其一，高带宽和低延迟。硅光集成芯片能够提供极高的数据传输速率，减少信号传输的延迟，以此提升数据中心的响应速度。

其二，高密度集成。硅光技术允许在非常小的芯片上集成大量的光子器件，这意味着数据中心可以通过提高设备的紧凑度，减少空间占用，从而节省成本。

其三，能效高。相较传统的电子器件，硅光集成芯片通常具有更低的功耗。

其四，抗干扰性。硅光集成芯片对电磁干扰的抵抗能力较强，这增加了产品在较多电磁干扰环境下的可靠性。

其五，成本效应。随着硅光技术的成熟和规模化生产，其成本正在逐渐降低。

其六，可扩展性。硅光集成芯片的设计灵活性和可靠扩展性，允许数据中心根据需要，轻松升级其网络容量，以适应不断增长的数据传输需求。

其七，兼容性。硅光集成芯片可与现有的光纤网络无缝集成，这意味着数据中心可以逐步采用硅光技术，而无需完全替换现有的基础设施。

繁荣生态，促进中国硅光集成芯片行业自主化进程

尽管硅光技术具有巨大的潜力，但其发展仍面临四大挑战。

李志伟博士谈到，首先是技术成熟度。硅光技术仍处于快速发展的阶段，需要进一步的技术突破和成熟。

其次是成本问题。目前，硅光集成芯片的制造成本相对较高，需要通过技术创新和规模化生产来降低成本。

然后是标准化。规范技术的标准化是推动其广泛应用的关键，包括：接口标准，测试验证标准等等。

最后是人才培养。硅光技术的发展需要大量的专业人才，包括：设计工程师、工艺工程师、测试工程师等等。

针对硅光技术未来的发展趋势，李志伟博士展望道：“一是更高速率的传输，随着数据中心对带宽需求的不断增长，硅光芯片的传输速率需要进一步提升；二是更集成的解决方案，未来的硅光芯片将集成更多的功能，如光放大、光开关等等；三是更智能的光网络，通过集成AI和算法，实现光网络的自我优化和故障预测。”

据C114了解，硅光技术产业链始于绝缘体硅（SOI）晶圆和光子外延晶圆，这些晶圆经过设计、制造和封装后形成调制器、光开关、耦合器等产品。在制造环节，由于硅光工艺不需要非常高的光刻分辨率，国内厂商尽管进入该领域较晚，但通过近年来的持续追赶，同海外厂商的技术差距正不断缩小，将有望齐头并进。在当前中美科技竞争的背景下，国内企业开始测试并验证国内的硅光芯片产品，寻求国产化替代，这将促进硅光芯片行业的自主化进程。

李志伟博士表示，硅光技术的发展需要依靠全行业的共同推动。弘光向尚专注于新一代硅光集成芯片的设计和生产，公司汇聚全球硅光领域的顶级专家，积累了硅光芯片产品设计、Foundry、封测的完整供应链，愿与硅光技术产业链上下游的合作伙伴一起繁荣生态圈，共同推动国内硅光产业高质量发展，为中国新基建作出贡献。

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