如果有一天，我們都不用現(xiàn)在的電子芯片，改用另一種技術(shù)的芯片，是不是我們就不再受制于光刻機(jī)，華為也不再依賴臺(tái)積電，從而徹底擺脫芯片對(duì)我們的束縛華為光子芯片很可能是下一個(gè)后浪。

為什么關(guān)注硅光子

近年來(lái)，全球數(shù)據(jù)流量與正在高速發(fā)展。尤其是正在到來(lái)的5G引爆的各種應(yīng)用，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)據(jù)中心流量的增長(zhǎng)，這就對(duì)其內(nèi)部的傳輸提出了新的需求，硅光子就是為了解決這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的。

目前，傳統(tǒng)光模塊主要采用III-V族半導(dǎo)體芯片、高速電路硅芯片、光學(xué)組件等器件封裝而成，本質(zhì)上屬于“電互聯(lián)”。而隨著晶體管加工尺寸的逐漸縮小，電互聯(lián)將逐漸面臨傳輸瓶頸，在此背景下，硅光子技術(shù)運(yùn)用而生。

硅光子市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（source：Intel）

所謂硅光子集成技術(shù)，是以硅和硅基襯底材料作為光學(xué)介質(zhì)，通過(guò)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體兼容的集成電路工藝制造相應(yīng)的光子器件和光電器件，并利用這些器件對(duì)光子進(jìn)行發(fā)射、傳輸、檢測(cè)和處理，以實(shí)現(xiàn)其在光通信、光互連、光計(jì)算等領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。硅光技術(shù)的核心理念是“以光代電”，即采用激光束代替電子信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，將光學(xué)器件與電子元件整合至一個(gè)獨(dú)立的微芯片中。在硅片上用光取代傳統(tǒng)銅線作為信息傳導(dǎo)介質(zhì)，大大提升芯片之間的連接速度。

光子芯片就是利用硅光子集成技術(shù)，通過(guò)硅光集成，讓光子代替原來(lái)的電作為信息媒介載體，實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸。并充分保障傳輸信號(hào)的安全性和可靠性，同時(shí)成本可降低到原來(lái)的十分之一，是一項(xiàng)面向未來(lái)、具有顛覆性的戰(zhàn)略前沿技術(shù)。光子芯片的計(jì)算速度可以達(dá)到傳統(tǒng)電子芯片的1000倍以上，抗電磁干擾能力超強(qiáng)，且延遲極低。

另辟蹊徑實(shí)現(xiàn)本不可能的“彎道超車(chē)”

按照目前的生產(chǎn)工藝和國(guó)內(nèi)的技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，電子芯片領(lǐng)域我們還需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能做到海外芯片企業(yè)目前的水平，我們卻不知道這一段時(shí)間對(duì)方又把芯片技術(shù)發(fā)展到哪一步的水平了，這可能永遠(yuǎn)都是一個(gè)無(wú)止境的追趕過(guò)程。

龜兔賽跑的故事或許到這里已經(jīng)結(jié)束了，兔子已經(jīng)看到了烏龜?shù)呐?，自己更不可能再繼續(xù)懈怠，未來(lái)努力奔跑的速度是我們無(wú)法想象的，本身具備優(yōu)勢(shì)的情況下對(duì)方能夠再次領(lǐng)先我們多少都有可能。

那么，如果不找到一條全新的路去趕超，未來(lái)想要在芯片技術(shù)方面想要達(dá)到世界頂尖水平，難以上青天。

光子芯片有區(qū)別于目前的電子芯片，其本身就有著天然的優(yōu)勢(shì)。

舉個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦?，為啥?nèi)燃機(jī)汽車(chē)未來(lái)一定會(huì)被電動(dòng)車(chē)或者其他新能源汽車(chē)替代？

內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)已經(jīng)到達(dá)了發(fā)展的末期，并且其劣勢(shì)也已經(jīng)表現(xiàn)得非常明顯，無(wú)法解決。而新能源汽車(chē)不僅僅環(huán)保，而且還能帶來(lái)前所未有的加速體驗(yàn)。

光子芯片基本上就類似于“替代”一樣的存在，功耗僅僅只有電子芯片的百分之一， 而計(jì)算能力卻超出其10倍以上，同時(shí)具備抗干擾低延遲的效果，用在移動(dòng)智能設(shè)備上可以說(shuō)能夠徹底改變現(xiàn)狀，甚至產(chǎn)生顛覆性的效果。

目前中國(guó)在光子芯片領(lǐng)域已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，已研制出全球首個(gè)軌道角動(dòng)量波導(dǎo)光子芯片，如果能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)將會(huì)改變?nèi)蚋呔饧夹g(shù)行業(yè)的現(xiàn)狀。

硅光AI芯片可能完全替代進(jìn)口高端芯片

人工智能的快速發(fā)展，單一電子芯片的技術(shù)已經(jīng)很難跟上步伐。

目前因?yàn)樾酒夹g(shù)的瓶頸，許多人工智能的技術(shù)和功能都很難實(shí)現(xiàn)，而光子芯片融合人工智能、光電子集成和微電子等多領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，目前已經(jīng)量產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)光子芯片，已經(jīng)可以采用國(guó)內(nèi)成熟的生產(chǎn)工藝，擺脫了對(duì)國(guó)外光刻機(jī)的需求，僅僅是依靠光子芯片的制程工藝，放在電子芯片上，就有極大的可能性扭轉(zhuǎn)我國(guó)無(wú)法生產(chǎn)高端芯片的局面。

更何況，未來(lái)光子芯片可能完全替代電子芯片的情況下，芯片行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)將會(huì)直接來(lái)到中國(guó)的腳下。

想讓國(guó)產(chǎn)的光刻機(jī)真正的突破到5nm的水平，可能很困難。但是國(guó)內(nèi)的光子芯片以及光子技術(shù)卻能夠更快更平穩(wěn)的發(fā)展，這可能是國(guó)內(nèi)在高端芯片實(shí)現(xiàn)超車(chē)最有效且最有可能的方式。

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