另辟蹊徑實現(xiàn)“彎道超車”,硅光AI芯片將替代進(jìn)口高端芯片

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，華為也不再依賴臺積電，從而徹底擺脫芯片對我們的束縛華為光子芯片很可能是下一個后浪。

為什么關(guān)注硅光子

近年來，全球數(shù)據(jù)流量與正在高速發(fā)展。尤其是正在到來的5G引爆的各種應(yīng)用，將會進(jìn)一步推動數(shù)據(jù)中心流量的增長，這就對其內(nèi)部的傳輸提出了新的需求，硅光子就是為了解決這個問題而產(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)運用而生。

硅光子市場規(guī)模預(yù)測（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)，通過互補金屬氧化物半導(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，并利用這些器件對光子進(jìn)行發(fā)射、傳輸、檢測和處理，以實現(xiàn)其在光通信、光互連、光計算等領(lǐng)域中的實際應(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傳輸數(shù)據(jù)，將光學(xué)器件與電子元件整合至一個獨立的微芯片中。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)，通過硅光集成，讓光子代替原來的電作為信息媒介載體，實現(xiàn)信息的快速傳輸。并充分保障傳輸信號的安全性和可靠性，同時成本可降低到原來的十分之一，是一項面向未來、具有顛覆性的戰(zhàn)略前沿技術(shù)。光子芯片的計算速度可以達(dá)到傳統(tǒng)電子芯片的1000倍以上，抗電磁干擾能力超強，且延遲極低。

另辟蹊徑實現(xiàn)本不可能的“彎道超車”

按照目前的生產(chǎn)工藝和國內(nèi)的技術(shù)現(xiàn)狀來說，電子芯片領(lǐng)域我們還需要很長的時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間對方又把芯片技術(shù)發(fā)展到哪一步的水平了，這可能永遠(yuǎn)都是一個無止境的追趕過程。

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，未來努力奔跑的速度是我們無法想象的，本身具備優(yōu)勢的情況下對方能夠再次領(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。

舉個不恰當(dāng)?shù)睦?，為啥?nèi)燃機汽車未來一定會被電動車或者其他新能源汽車替代？

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

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， 而計算能力卻超出其10倍以上，同時具備抗干擾低延遲的效果，用在移動智能設(shè)備上可以說能夠徹底改變現(xiàn)狀，甚至產(chǎn)生顛覆性的效果。

目前中國在光子芯片領(lǐng)域已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，已研制出全球首個軌道角動量波導(dǎo)光子芯片，如果能實現(xiàn)量產(chǎn)將會改變?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。

目前因為芯片技術(shù)的瓶頸，許多人工智能的技術(shù)和功能都很難實現(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)的國產(chǎn)光子芯片，已經(jīng)可以采用國內(nèi)成熟的生產(chǎn)工藝，擺脫了對國外光刻機的需求，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)我國無法生產(chǎn)高端芯片的局面。

更何況，未來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)將會直接來到中國的腳下。

想讓國產(chǎn)的光刻機真正的突破到5nm的水平，可能很困難。但是國內(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，這可能是國內(nèi)在高端芯片實現(xiàn)超車最有效且最有可能的方式。

責(zé)任編輯：gt