王宇委员:尽早打通硅光芯片产业链

作者: 陆琦 张双虎
发布于: 2022-03-06 00:00
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“在大数据、人工智能等高度依赖数据带宽、高算力的领域,高速、低功耗的硅光芯片将成为未来竞争的焦点。”全国政协委员、中科院微电子所研究员王宇对《中国科学报》说。

硅光芯片是基于硅晶圆开发出的光子集成芯片,在尺寸、速率、功耗等方面具有独特优势,可广泛应用于光通信(5G)、数据中心、人工智能、医疗检测、高阶计算、自动驾驶、国防等领域。其工艺与硅基微电子芯片基础工艺兼容,可以与硅基微电子实现光电子3D集成芯片。因此,自Intel率先推出硅光芯片产品以来,硅光子技术受到极大关注。

调研中,王宇发现国内外很多智库都把硅光芯片列为后摩尔时代最被推崇的关键核心技术。硅光芯片有数千亿美元的潜在市场,业内预计硅光子产业年复合增长率均超过40%,并认为当前硅光芯片产业与上世纪80年代微电子芯片产业发展阶段相同,正处于布局产业链、打造产业生态的关键阶段。

Intel、IBM和NEC、NTT、Fujitsu等企业都针对硅光芯片产业进行了布局,Marvell、思科、诺基亚等斥资百亿美元先后并购Inphi、Acacia、Elenion等硅光领域的创新企业。

在应用方面,Intel和思科已经大量出货硅光子高速收发模块用于光通信和数据中心,苹果公司即将在穿戴产品上实现硅光芯片无创血糖检测,谷歌在未来几年内将实现基于硅光芯片的激光雷达用于自动驾驶。目前,Intel和台积电均大力开发硅光子制造工艺技术,已经形成了较为完整的硅光芯片产业链。

“金沙城娱乐官方平台下载国在硅光器件研究方面与国际先进国家同时起步,研究水平也相当。”王宇说,“但在硅光芯片产业化发展和产业链方面,金沙城娱乐官方平台下载与发达国家和地区仍有较大差距。”

硅光芯片的巨大市场潜力,也带动了国内企业在该领域的投入,中兴、华为、海信等积极进行设计、模块封装和应用布局,形成了强劲的终端产品竞争力。“但硅光芯片规模化制造环节是当前产业发展的瓶颈,企业前期开发和量产所需硅光芯片均依赖海外代工”。

高端芯片制造严重依赖尖端光刻装备,使得金沙城娱乐官方平台下载国短时间内尚难以摆脱被“卡脖子”的局面。但王宇认为,硅光芯片制造以中端水平(65 nm ~110nm)的技术节点为基础,硬件需求与金沙城娱乐官方平台下载国当前装备自主研发水平相适应,且投入比高端微电子芯片制造至少低一个量级,被“卡脖子”和资金的风险低。

针对前期微电子芯片制造过度炒作和烂尾状况,相关部门出台了包括“窗口指导”等限制政策和措施,有效地压制了各地不顾实际一哄而上重复建设微电子芯片产线的现象。但由于未把握当前新兴、快速增长且严重缺失的硅光芯片产线与低水平重复建设的微电子芯片产线的差别,采取了“一刀切”的方式,把几乎所有半导体芯片都纳入其中,严重限制了光芯片产业项目的立项,不利于金沙城娱乐官方平台下载国该领域健康发展并取得国际产业竞争力和话语权。

对此,王宇建议根据产业发展趋势和金沙城娱乐官方平台下载国现状,将硅光芯片产业发展明确列为政府支持范围和名录,鼓励、支持相关企业、资本、团队围绕硅光芯片设计自动化、量产制造等产业链空白环节加快投资、创业,积极引导地方政府创造政策和资源条件,支持、促进项目落地见效,尽早打通产业链,实现产业良性运营和有序迭代,争取国际竞争的先机和话语权。

同时,出台支持硅光芯片等新兴产业发展的倾斜政策和措施,围绕产业链积极布局相关关键核心技术创新,提升装备、技术的自主供应能力,提高产业的竞争力。

“硅光芯片量产线能提供自主研发装备所需的验证环境,因此还应大力支持通过硅光芯片量产线,验证国产装备、耗材,加快国产装备和耗材的技术迭代与产业应用。”王宇说。

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