首份產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書正式發(fā)布，光子芯片即將來臨？

11 月 3 日下午，2023 全球硬科技創(chuàng)新大會平行論壇——光子產(chǎn)業(yè)暨硬科技成果轉化論壇在西安舉行。中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人、陜西光電子先導院執(zhí)行院長米磊博士發(fā)布國內首份光子產(chǎn)業(yè)白皮書——《光子時代：光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。

《白皮書》由中國科學院西安分院、陜西省科學院和西安高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會指導和支持，陜西光子創(chuàng)新中心、西科控股、中科創(chuàng)星、硬科技智庫和光電子先導院聯(lián)合編寫。

21 世紀，是光的時代

人類社會經(jīng)歷的三次科技革命是由“機-電-光-算”為代表的底層技術推動的。當前，隨著摩爾定律的式微，曾經(jīng)的革命性技術已難以滿足新一輪科技革命中人工智能、云計算、能源等新興產(chǎn)業(yè)的需要。2016 年，中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊博士提出“米 70 定律”。他認為，光學技術會是未來一項非常關鍵的基礎技術，其成本會占到未來所有科技產(chǎn)品成本的 70％。如今，以光子產(chǎn)業(yè)為代表的科技創(chuàng)新的技術突破和產(chǎn)業(yè)化應用已重塑全球創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)格局，人類即將迎來以集成光路為基礎設施的智能化時代。

作為以“光子產(chǎn)業(yè)”為主題的國內首份大型研究報告，《光子時代：光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》對光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景、光子產(chǎn)業(yè)五大重點應用領域以及國內外產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀展開分析，并結合發(fā)展實際提出了我國加快發(fā)展光子產(chǎn)業(yè)的意見和建議。

《白皮書》指出，作為第四次科技革命的“基礎設施”，信息光子、能量光子、生物光子、空間光子和光子智能五大領域正孕育著一批具備引爆重大產(chǎn)業(yè)變革前景的光子技術。

隨著人工智能、航空航天、智能制造、新能源、生命科學的蓬勃發(fā)展，光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也逐漸進入快速增長期。截至 2020 年，全球有四分之一的國家參與光子產(chǎn)業(yè)鏈分工，共有 4842 家企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售光子核心器件和產(chǎn)品，其中，中國（1804 家）和美國（946 家）合計企業(yè)占據(jù)了一半以上的市場份額。2021 年全球光電子產(chǎn)品全年收入已經(jīng)超過 2.1 萬億美元，而每年的光子產(chǎn)品和相關服務的估值則高達 7—10 萬億美元左右，約占全球世界經(jīng)濟總量的 11% 左右，隨著“消費電子”過渡到“消費光子”，光子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的未來產(chǎn)業(yè)之一。


國內首條光子芯片生產(chǎn)線正式量產(chǎn)

中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所和中國電子科技集團公司等單位聯(lián)合研發(fā)的光子芯片生產(chǎn)線已經(jīng)正式量產(chǎn)國首條光。中子芯片生產(chǎn)線正式進入量產(chǎn)階段，這標志著我國在芯片領域邁出了堅實的步伐。光子芯片作為下一代高速通信和計算技術的關鍵組成部分，其應用前景廣闊。這次的突破將推動中國在全球科技競爭中再次取得領先地位。

中國的科技實力再次發(fā)力，首條光子芯片生產(chǎn)線正式進入量產(chǎn)階段！這是一項具有戰(zhàn)略意義的突破，標志著我國在芯片制造領域向前邁出了堅實的步伐。

作為一種新型的芯片技術，光子芯片利用光子學原理進行數(shù)據(jù)傳輸和處理，具備巨大的優(yōu)勢。相比傳統(tǒng)的電子器件，光子芯片在速度、能效和容量上都具備了更高的潛力。它不僅可以實現(xiàn)更快速的數(shù)據(jù)傳輸，還能提供更穩(wěn)定和可靠的性能。因此，光子芯片被普遍認為是未來高速通信、大數(shù)據(jù)處理和人工智能等領域的關鍵技術。

中國一直以來在光纖通信領域具有強大的實力和成就，而這次光子芯片生產(chǎn)線的量產(chǎn)，將進一步鞏固中國在信息通信技術領域的領導地位。而且，我國在光子芯片研發(fā)方面也獲得了長足的進步，取得了一系列重要突破。這次的量產(chǎn)意味著我們有能力滿足國內市場的需求，并在全球范圍內具備競爭力。

此次光子芯片生產(chǎn)線的量產(chǎn)，不僅僅是我國科技實力的展現(xiàn)，更是對全球科技格局的重大沖擊。當前，全球各國都在爭奪芯片產(chǎn)業(yè)的核心技術和市場份額，光子芯片作為下一代關鍵技術，將在未來的科技競爭中發(fā)揮重要作用。中國首條光子芯片生產(chǎn)線正式量產(chǎn)，無疑將在全球科技舞臺上再一次引起轟動。


臺積電押寶硅光技術

據(jù)媒體報道，臺積電已組建了一支約200人的研發(fā)團隊，瞄準明年即將到來的硅光子超高速芯片商機；該公司不僅正在積極推進硅光子技術，還在與博通和英偉達等大客戶進行談判，共同開發(fā)以該技術為中心的應用。

報道稱，此次合作旨在生產(chǎn)下一代硅光子芯片，相關制程技術涵蓋45nm至7nm，預計最快將于2024年下半年開始迎來大單。

臺積電系統(tǒng)集成探路副總裁余振華此前表示：

“如果我們能夠提供良好的硅光子整合系統(tǒng)……我們就可以解決AI的能源效率和計算能力的關鍵問題。這將是一個新的范式轉變。我們可能正處于一個新時代的開端。”

他說，一個更好、更集成的硅光子系統(tǒng)是運行大型語言模型（支撐ChatGPT和Bard等聊天機器人的技術）和其他人工智能計算應用程序所需的強大計算能力的驅動力。


預計最快2024年會出現(xiàn)爆發(fā)式增長

分析人士稱，如20世紀70年代的微電子技術一般，硅光產(chǎn)業(yè)正處于前期擴張階段，未來更是有望成為媲美集成電路龐大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，拉動萬億市場。

正因如此，諸如英特爾、IBM、Oracle、中興通訊等著名的半導體企業(yè)和信息技術企業(yè)，正投入大量的人力和財力推進硅光的產(chǎn)業(yè)化。

這其中的標志性事件，便是注重規(guī)模效應的晶圓代工公司格芯（GlobalFoundries）于2022年3月份推出了硅光子平臺Fotonix，以此布局90WG和45CLO工藝節(jié)點以及封裝工藝，平臺合作伙伴包括4家頂級光子收發(fā)器供應商中的3家、5家頂級網(wǎng)絡公司中的4家、4家領先的EDA和仿真公司中的3家，以及一些最有前途的基于光子學的初創(chuàng)公司。

報道稱，隨著臺積電、英特爾、英偉達、博通等國際半導體巨頭都陸續(xù)開展硅光子及共封裝光學（CPO）技術，預計最快2024年該市場會出現(xiàn)爆發(fā)式增長。

據(jù)行業(yè)人士判斷，光電封裝或將是發(fā)展最快的賽道，而共封裝光學（CPO）是最值得關注的技術方向。根據(jù)市場調研機構CIR的數(shù)據(jù)，到2027年，共封裝光學市場收入將達到54億美元。

此外，據(jù)國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）估計，到2030年，全球硅光芯片市場規(guī)模預計將從2022年的12.6億美元增至78.6億美元，復合年增長率達到25.7%。