在光子集成領(lǐng)域核心技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平 西安這家硬科技企業(yè)追“光”而生

3月11日，在西安奇芯光電科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“奇芯光電”）實(shí)驗(yàn)室里，工作人員正在對(duì)一批晶圓材料進(jìn)行詳細(xì)“體檢”，另一邊，工作人員則在進(jìn)行芯片的封裝和測(cè)試。

作為國(guó)家級(jí)專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)和陜西省光子產(chǎn)業(yè)鏈主企業(yè)，奇芯光電已成功研制出8通道Mux/Demux芯片和組件，該產(chǎn)品已批量交付客戶(hù)用于800G光模塊，也可支撐下一代1.6T光模塊的應(yīng)用。奇芯光電8通道Mux/Demux芯片和組件實(shí)現(xiàn)了尺寸更小、能耗更低、使用更簡(jiǎn)單、有效降低光器件的工藝復(fù)雜度等難題，具有極大的國(guó)產(chǎn)替代空間，支撐智能算力產(chǎn)業(yè)未來(lái)的迭代更新。

公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)受邀回到西安發(fā)展

奇芯光電作為中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西安光機(jī)所”）孵化出來(lái)的第一批硬科技企業(yè)，經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為了全球大規(guī)模光子集成行業(yè)中稀缺的IDM產(chǎn)業(yè)生態(tài)企業(yè)之一，從材料開(kāi)發(fā)一直延伸到高性能光子集成芯片設(shè)計(jì)、晶圓制備、芯片封測(cè)、光器件和模塊開(kāi)發(fā)、自動(dòng)化封測(cè)設(shè)備和數(shù)字化工廠成套軟件等光子集成全系列產(chǎn)品，具有硅光產(chǎn)業(yè)的垂直整合能力。

2024年是奇芯光電扎根西安的第十年。回憶起奇芯光電的發(fā)展，公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)感嘆：“十年磨一劍，也是奇芯堅(jiān)守的十年、追光而生的十年?！?br />
如果將半導(dǎo)體集成電路比作“皇冠”，光子集成芯片就好比是皇冠上的“明珠”。十年前，國(guó)內(nèi)光子集成產(chǎn)業(yè)萌發(fā)出巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)，中科院西安光機(jī)所提出了“拆除圍墻、開(kāi)放辦所”的理念，公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)受邀回國(guó)發(fā)展。2014年2月，西安奇芯光電科技有限公司正式成立，主要從事光子集成項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化工作。那時(shí)西安光機(jī)所聯(lián)合地方政府、高校、院所、企業(yè)，共同發(fā)起成立陜西省光電子集成電路先導(dǎo)技術(shù)研究院，打造光電子集成產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新型服務(wù)平臺(tái)，奇芯光電就落戶(hù)在這里。

對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)，尤其是硬科技企業(yè)又是芯片行業(yè)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，資金短缺是一個(gè)不可逾越的難題。2013年，西安光機(jī)所產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西科控股，發(fā)起成立了國(guó)內(nèi)第一家專(zhuān)注于硬科技投資孵化機(jī)構(gòu)——中科創(chuàng)星，為科技創(chuàng)業(yè)者提供專(zhuān)業(yè)、深度、全面的投資，以及孵化和融資解決方案。

“西科控股、中科創(chuàng)星、陜西光電子集成電路先導(dǎo)技術(shù)研究院給予我們很大支持。”奇芯光電副總經(jīng)理沈鎮(zhèn)說(shuō)，從投融資，到法律、財(cái)務(wù)、人力資源等，企業(yè)得到了全方位的支持和幫助。

扎根西安，經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，如今奇芯光電已自主研發(fā)出高折射率、低損耗、低成本及三維大規(guī)模光電子集成技術(shù)，目前技術(shù)和產(chǎn)品均處于國(guó)內(nèi)或國(guó)際領(lǐng)先地位。

沈鎮(zhèn)欣喜地告訴記者，今年開(kāi)年兩個(gè)月來(lái)，訂單量暴漲，已經(jīng)達(dá)到了去年全年的量，是一個(gè)非常好的開(kāi)端。他表示，隨著ChatGPT、AI和超算等應(yīng)用的迅速崛起，數(shù)據(jù)交互的流量快速增加，市場(chǎng)對(duì)高速光模塊、光交叉連接和光開(kāi)關(guān)的需求將大幅增長(zhǎng)。

性能更優(yōu)異 性?xún)r(jià)比更高

“AI芯片是人工智能產(chǎn)業(yè)的核心硬件，自ChatGPT的誕生以來(lái)，AI大模型正成為行業(yè)滲透的主流AI技術(shù)，而且隨著AI模型參數(shù)量的不斷攀升，大數(shù)據(jù)和先進(jìn)算力在AI大模型技術(shù)迭代和應(yīng)用中的重要性愈發(fā)突出。”沈鎮(zhèn)介紹，隨著AI應(yīng)用的快速發(fā)展，算力集群為高速率低時(shí)延的高速光網(wǎng)絡(luò)提出了新的需求，促使相應(yīng)的光模塊向高速率方向發(fā)展的速度加快。

市場(chǎng)對(duì)速率更高、功耗更低、成本更低、性能更好的光器件的追求是永無(wú)止境的。而奇芯光電創(chuàng)新的硅基改性材料平臺(tái)完成的高速率光芯片和組件產(chǎn)品，能夠幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)高速率、低功耗、高帶寬的數(shù)據(jù)鏈路信號(hào)傳輸。

據(jù)了解，硅基改性材料是奇芯光電核心競(jìng)爭(zhēng)力的主要來(lái)源之一，奇芯光電擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并達(dá)到量產(chǎn)能力的硅基改性材料平臺(tái)，具有超低損耗、超低偏振敏感性、超高溫度穩(wěn)定性、超高耦合效率、超高均勻一致性和超低制備成本的優(yōu)勢(shì)，綜合性能世界領(lǐng)先。同時(shí)，基于硅基改性材料平臺(tái)發(fā)展出多材料三維異質(zhì)集成混合材料體系，大幅拓展純硅材料光子集成的應(yīng)用外延。

奇芯光電的核心優(yōu)勢(shì)除了新材料體系之外，另一個(gè)重要的方面是具備自主晶圓制備能力。自主晶圓制備能力一方面加快了奇芯光電的研發(fā)進(jìn)度，另一方面可以通過(guò)工藝優(yōu)化，生產(chǎn)出比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手性能更優(yōu)異、性?xún)r(jià)比更高的硅光集成芯片。

“目前公司的產(chǎn)品涵蓋‘光傳感、光傳輸、光計(jì)算’三大領(lǐng)域，光傳輸產(chǎn)品普遍應(yīng)用到城域網(wǎng)、接入網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心等。隨著光模塊中通道數(shù)量和功能的增加，光模塊的集成度迅速上升。硅光集成芯片具有‘多通道、高密度、小尺寸、低功耗、低成本’等優(yōu)點(diǎn)，因此將會(huì)在800G及更高速率的光模塊中實(shí)現(xiàn)批量商用?！鄙蜴?zhèn)介紹。

據(jù)了解，在光傳感領(lǐng)域，公司的激光雷達(dá)芯片將用于車(chē)載激光雷達(dá)系統(tǒng)中，目前與激光雷達(dá)的龍頭廠家已經(jīng)形成或正在洽談合作。在光計(jì)算領(lǐng)域，公司的全光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)主要應(yīng)用于以快速圖像識(shí)別為代表的加速計(jì)算和并行計(jì)算，目前正在與新能源汽車(chē)、語(yǔ)音識(shí)別、基因工程、超算中心等洽談合作。

正籌建光子科技陜西實(shí)驗(yàn)室

作為我省光子產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè)，奇芯光電現(xiàn)擁有專(zhuān)利64項(xiàng)，其中發(fā)明專(zhuān)利39項(xiàng)。說(shuō)到企業(yè)發(fā)展的愿景，沈鎮(zhèn)表示，奇芯光電致力于做光子領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，引領(lǐng)光子集成核“芯”技術(shù)，重塑光通信行業(yè)版圖。

近年來(lái)，我省光子產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，初步形成了從材料到設(shè)計(jì)，再到系統(tǒng)的光子全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系。2021年，陜西省提出“追光計(jì)劃”，目標(biāo)是形成陜西光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展全生態(tài)體系，打造全球光子技術(shù)原始創(chuàng)新高地、國(guó)家光子產(chǎn)業(yè)發(fā)展主陣地和具有全球影響力的光子產(chǎn)業(yè)生態(tài)高地。

經(jīng)過(guò)兩年發(fā)展，從“追光計(jì)劃”升級(jí)為“躍遷行動(dòng)”，光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了豐碩成果。目前，我省產(chǎn)業(yè)鏈上的光子企業(yè)已增加至320余家，年產(chǎn)值達(dá)到300億元，未來(lái)將打造千億級(jí)光子產(chǎn)業(yè)集群，

下一步，陜西將打造高能級(jí)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，籌劃申建光子科技陜西實(shí)驗(yàn)室，由陜西省光子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心牽頭，以中國(guó)科學(xué)院西安分院、陜西省光子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體為核心，聯(lián)合西安光機(jī)所、西安電子科技大學(xué)、西北大學(xué)等打造光子領(lǐng)域國(guó)家高能級(jí)新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，籌建光子科技陜西實(shí)驗(yàn)室，已納入全省陜西實(shí)驗(yàn)室組建計(jì)劃，積極探索陜西省光子產(chǎn)業(yè)“大科學(xué)裝置+共性技術(shù)平臺(tái)+科技金融+創(chuàng)新聯(lián)合體”為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)“一流的核心技術(shù)、一流的研究團(tuán)隊(duì)、一流的產(chǎn)業(yè)服務(wù)、一流的共性平臺(tái)”，圍繞基礎(chǔ)研究、前沿科技、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，促進(jìn)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈、資金鏈深度融合，占領(lǐng)未來(lái)光子技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

文／圖 西安報(bào)業(yè)全媒體記者 關(guān)穎

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