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這幾天鐘林老師更新一篇長(zhǎng)文《芯片投資人開始焦慮了嗎》，可以說(shuō)是字字珠璣，直擊靈魂拷問(wèn)。
鐘林老師談到了國(guó)產(chǎn)芯片的內(nèi)卷問(wèn)題，現(xiàn)在的芯片行業(yè)正如鐘林老師所說(shuō)的，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)芯片內(nèi)卷嚴(yán)重，差不多產(chǎn)品就是無(wú)腦比價(jià)格，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)不是兩敗俱傷，就是滿盤皆輸。
所以我在之前1月1日那篇長(zhǎng)文里特意思考這個(gè)問(wèn)題并提出國(guó)產(chǎn)芯片2.0時(shí)代即將來(lái)臨。
所謂國(guó)產(chǎn)芯片2.0時(shí)代我總結(jié)有兩個(gè)特征，第一是容易吃的肉已經(jīng)吃完了，接下去是要啃高端市場(chǎng)那些硬骨頭，啃下硬骨頭的公司就有繼續(xù)成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，如果還是在低端內(nèi)卷，結(jié)果肯定是看不到一絲機(jī)會(huì)和希望，接下去要做的是更高層次的國(guó)產(chǎn)替代而不是低端內(nèi)卷；其次是2.0時(shí)代會(huì)有一波大整合，現(xiàn)在芯片初創(chuàng)公司不要覺(jué)得干這行就自己特牛逼，別人都是菜逼，不要總想著自己?jiǎn)未颡?dú)斗做大做強(qiáng)，適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)要學(xué)會(huì)整合，整合同行，整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈，取長(zhǎng)補(bǔ)短，攜手進(jìn)步，這點(diǎn)更考驗(yàn)公司的整合能力，執(zhí)行能力，考驗(yàn)創(chuàng)始人的企業(yè)家思維，更考驗(yàn)背后投資人的利益。
這個(gè)利益無(wú)關(guān)技術(shù)，只關(guān)乎人性，皆大歡喜的結(jié)果自然是好的，但是實(shí)際上往往摻雜了太多利益方，你不肯讓步，我不肯犧牲部分利益，結(jié)局就是僵了半天全黃最后涼涼，誰(shuí)都干不好，所以做整合，做并購(gòu)，是未來(lái)所有還想在這個(gè)賽道混投資機(jī)構(gòu)，創(chuàng)業(yè)公司，上市公司們，所有人都必須要學(xué)的一門必修課！切記！
以上兩點(diǎn)這就是國(guó)產(chǎn)芯片2.0時(shí)代的精髓。
回到第一個(gè)問(wèn)題，什么是難啃的硬骨頭？有哪些方向？我可以侃侃而談很久，但是落到實(shí)處呢？經(jīng)過(guò)我司團(tuán)隊(duì)的頭腦風(fēng)暴，我們基本確定了硅光時(shí)代是未來(lái)的大方向，所以我會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)關(guān)注這個(gè)領(lǐng)域和賽道。
今天先拋磚引玉，結(jié)合通訊歷史，對(duì)硅光技術(shù)做一些前沿探討，如有不足之處，請(qǐng)各位大佬指正。
一場(chǎng)跨越大西洋的實(shí)驗(yàn)，開創(chuàng)了通訊方式新紀(jì)元
我們的中學(xué)物理課本上學(xué)過(guò)無(wú)線電波，也知道了“無(wú)線電波之父”，意大利人馬可尼。
自打1864年麥克斯韋的《電磁學(xué)通論》從理論上證明了無(wú)線電波的存在，把人類帶入了一個(gè)電氣化的時(shí)代。半個(gè)多世紀(jì)之中，無(wú)數(shù)科學(xué)家前赴后繼展開對(duì)電與磁的奧秘的研究和探索。
其中最杰出之一馬可尼，他為人類開創(chuàng)了無(wú)線電通信的發(fā)展之路，為無(wú)線電波的應(yīng)用貢獻(xiàn)出了自己的一生。
1895年，馬可尼利用火花放電器，感應(yīng)線圈和電鍵制造了第一臺(tái)無(wú)線電發(fā)射機(jī)，隨后又把金屬檢波器加以改裝便成了天線接收器，完成了30米的通信。
他大收鼓舞，不斷改進(jìn)，相繼完成了1.7千米的無(wú)線電通信，隨后他帶著對(duì)意大利郵電部長(zhǎng)的不削，帶著他心愛(ài)的設(shè)備來(lái)到了英國(guó)。在英國(guó)他得到了熱情的支持，相繼完成了2英里，5英里，10英里的實(shí)驗(yàn)。
1897年5月，他完成了跨越布里斯托爾海峽的無(wú)線電通信，這可是相隔了45公里的距離！震驚了整個(gè)歐洲。
1899年3月，馬可尼的無(wú)線電波跨越了英吉利海峽。
1901年，馬可尼克服惡劣天氣的影響，在英國(guó)本土接受到了來(lái)自3500公里之外紐芬蘭群島的信號(hào)，實(shí)屬不易。
這也是人類無(wú)線電信號(hào)跨越大西洋的故事來(lái)源。
于是趕著馬車的郵差成為歷史的一頁(yè)，人類的通信不再靠“吼”，而是借助無(wú)線電波的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全球通信。
1969年，在半導(dǎo)體技術(shù)突飛猛進(jìn)的草莽年代，美國(guó)誕生了一組專用通信網(wǎng)絡(luò)，阿帕網(wǎng)。
隨后阿帕網(wǎng)的技術(shù)不斷迭代和發(fā)展，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了internet，也就是因特網(wǎng)，這種計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，把全世界的電腦都連接在一起，信息的貢獻(xiàn)和通信更加便捷。
在1995年4月11日，身中劇毒的朱令的同學(xué)們將她的病情翻譯成英文向全世界醫(yī)學(xué)界發(fā)了一封描述病情的郵件，懇請(qǐng)各位醫(yī)學(xué)專家提供診斷和治療建議。
最終在互聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)學(xué)界的努力下，被確定是鉈中毒，為挽回朱令生命做出了重要貢獻(xiàn)。
只可惜，盡管命是救回來(lái)了，但是鉈在身體內(nèi)滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，已經(jīng)造成了不可逆的損害。帶著殘破的身體，堅(jiān)強(qiáng)的朱令一家就這樣過(guò)了30多年?？上Р痪们埃ツ甑?2月22日，剛剛過(guò)完50歲生日的朱令，這位堅(jiān)強(qiáng)的女孩子最終離開了人世。
無(wú)數(shù)人惋惜，無(wú)數(shù)人憤怒，憤怒的是兇手至今逍遙法外，沒(méi)有受到應(yīng)有的法律懲罰，希望在我有生之年，能看到法律最后的公正審判，給朱令全家，給全社會(huì)一個(gè)交代！
有了互聯(lián)網(wǎng)，電腦要連接上網(wǎng)，就必須使用專用的連接線。于是在上世紀(jì)70年代，專用的網(wǎng)線就誕生了。
這種常見(jiàn)的網(wǎng)線，也因?yàn)椴煌臅r(shí)代，有不同的區(qū)別，在90年代，Cat5的網(wǎng)線問(wèn)世，標(biāo)志著網(wǎng)線技術(shù)的重大突破。
這種網(wǎng)線采用高質(zhì)量的雙絞線，通過(guò)導(dǎo)線的攪合密度和降低感染，使得數(shù)據(jù)傳輸的速度和質(zhì)量得到了大幅提升。
緊接著，為了應(yīng)對(duì)更大的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有和需求，Cat6網(wǎng)線誕生，它比5類線，有著更可靠的質(zhì)量和更先進(jìn)的設(shè)計(jì)，支持更高速度的傳輸速度和更長(zhǎng)的傳輸距離。
這種6類線廣泛應(yīng)用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心，以及高速互聯(lián)領(lǐng)域。通常6類線也對(duì)應(yīng)從千兆（1G）到萬(wàn)兆（10G）的網(wǎng)絡(luò)，至今還有大量的網(wǎng)線采用這種標(biāo)準(zhǔn)。
光纖之父，高琨
隨著通訊的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，有沒(méi)更好的傳輸介質(zhì)？這一難題擺在了全世界通訊界的面前。
怎么辦？有人想到了用光信號(hào)替代電信號(hào)！
早在公元前300年，歐幾里得就發(fā)現(xiàn)了光在空氣和水中傳播會(huì)發(fā)現(xiàn)折射現(xiàn)象，這為后世光纖發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
1960年，美國(guó)物理學(xué)家泰勒和哈奇等人，成功制造出人類第一根能夠傳輸光信號(hào)的光導(dǎo)纖維，這是光纖歷史上最重要的里程碑，它采用了兩層玻璃材料，通過(guò)光的反射原理進(jìn)行光信號(hào)的傳輸。
到70年代，德國(guó)科學(xué)家基爾霍芬，成功制造出第一根單模光纖，相比多模光纖，單模光纖能夠傳輸更多的光信號(hào)，大大提高了通信質(zhì)量和傳輸距離。
到80年代，半導(dǎo)體激光器的和光電二極管的發(fā)展，讓光纖傳輸技術(shù)得到了革命性的進(jìn)步，激光器的應(yīng)用使得光信號(hào)能夠更遠(yuǎn)距離地傳輸，而且它幾乎不會(huì)衰減。
這期間有位華人科學(xué)家高琨，對(duì)光纖通訊做出了重要貢獻(xiàn)！
1957年，高錕即從事光導(dǎo)纖維在通訊領(lǐng)域運(yùn)用的研究。
1964年，他提出在電話網(wǎng)絡(luò)中以光代替電流，以玻璃纖維代替導(dǎo)線。
1965年，高錕與霍克漢姆共同得出結(jié)論，玻璃光衰減的基本限制在20dB/km以下，這是光通信的關(guān)鍵閾值。然而，在此測(cè)定時(shí)，光纖通常表現(xiàn)出高達(dá)1000dB/千米甚至更多的光損耗，顯然高損耗率很大程度上阻礙了光纖技術(shù)的發(fā)展，于是高琨開始尋找低損耗材料和合適纖材料來(lái)滿足長(zhǎng)距離光纖通訊的需求。
1966年，高錕發(fā)表了一篇題為《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》的論文，開創(chuàng)性地提出光導(dǎo)纖維在通信上應(yīng)用的基本原理，描述了長(zhǎng)程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結(jié)構(gòu)和材料特性。簡(jiǎn)單地說(shuō)，只要解決好玻璃純度和成分等問(wèn)題，就能夠利用玻璃制作光學(xué)纖維，從而高效傳輸信息。這一設(shè)想提出之后，有人稱之為匪夷所思，也有人對(duì)此大加褒揚(yáng)。但在爭(zhēng)論中，高錕的設(shè)想逐步變成現(xiàn)實(shí)：利用石英玻璃制成的光纖應(yīng)用越來(lái)越廣泛，全世界掀起了一場(chǎng)光纖通信的革命。
1969年，高錕測(cè)量了4分貝/千米的熔融二氧化硅的固有損耗，這是超透明玻璃在傳輸信號(hào)有效性的第一個(gè)證據(jù)。在他的努力推動(dòng)下，1971年，世界上第一條1公里長(zhǎng)的光纖問(wèn)世，第一個(gè)光纖通訊系統(tǒng)也在1981年啟用。
在20世紀(jì)70年代中期，高錕對(duì)玻璃纖維疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究。在被任命為國(guó)際電話電報(bào)公司首位執(zhí)行科學(xué)家時(shí)，高錕啟動(dòng)了“Terabit技術(shù)”（“兆兆位技術(shù)”）計(jì)劃，以解決信號(hào)處理的高頻限制，因此高錕也被稱為“Terabit技術(shù)理念之父”。
高錕還開發(fā)了實(shí)現(xiàn)光纖通訊所需的輔助性子系統(tǒng)。他在單模纖維的構(gòu)造、纖維的強(qiáng)度和耐久性、纖維連接器和耦合器以及擴(kuò)散均衡特性等多個(gè)領(lǐng)域都作了大量的研究，而這些研究成果都是使信號(hào)在無(wú)放大的條件下，以每秒億兆位元傳送至距離以萬(wàn)米為單位的成功關(guān)鍵。
光模塊通訊
解決了傳輸介質(zhì)問(wèn)題，接下來(lái)就是解決光發(fā)射/接受，以及調(diào)制解調(diào)等技術(shù)問(wèn)題。
這些問(wèn)題只是工程學(xué)應(yīng)用的問(wèn)題，無(wú)非就是把這些負(fù)責(zé)具體功能的芯片造出來(lái)，然后把它們整合到一起，光模塊就做成了。
所謂光模塊（Optical Modules），實(shí)際上的作用是實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)互相轉(zhuǎn)換的光電子器件，因?yàn)橛?jì)算機(jī)用的是以0和1為單位的電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，要通過(guò)光纖傳遞光信號(hào)，那么必須要有專門的光電轉(zhuǎn)換器，這就是光模塊的基本作用和原理。
光模塊，它主要由光部分和電部分兩部分組成。光部分就是光發(fā)射器、光接收器等，而電部分就是各種功能電路，各種芯片比如驅(qū)動(dòng)器，數(shù)?；旌闲酒幗獯a芯片，時(shí)頻信號(hào)處理芯片等不同功能的芯片。
然后把光芯片和電芯片整合到一起，用特定的封裝技術(shù)封裝好后就變成我們看到的光模塊。
成品光模塊
根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，不同的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，光模塊接口速率也各不相同，從125Mbit/s到41.25Mbit/s不等。
然后通過(guò)更先進(jìn)的光波分復(fù)用技術(shù)，我們就做出了10G到400G不同的光模塊。
隨著不同時(shí)代，整合的技術(shù)，封裝技術(shù)也各不相同，最早的300PIN MSA光模塊是最先應(yīng)用于SDH和10G以太網(wǎng)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的模塊。第一個(gè)可插拔光模塊是GBIC，在千兆以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器，交換、路由產(chǎn)品廣泛使用。緊接著就相繼出現(xiàn)了XENPAK、XPAK/X2、SFP、XFP、SFP+等可插拔光模塊。
然后就是QSFP、CFP、CXP、CDFP、QSFP-DD、OSP等等光模塊如雨后春筍般冒了出來(lái)，對(duì)應(yīng)的速率也從10G、40G、100G、200G、400G到最新的應(yīng)該是QSFP-DD，多模的，850nm波長(zhǎng)，黑白光，400G主流，當(dāng)然未來(lái)還有800G，甚至OFC2023上展示的1.6T的光模塊！但是到800G，1.6T時(shí)代，問(wèn)題也隨之而來(lái)了，這樣的封裝方式已經(jīng)制約了更高光模塊速率，業(yè)內(nèi)追求更高集成度，更低功耗，更強(qiáng)速率，于是硅光時(shí)代來(lái)臨！
硅光時(shí)代
傳統(tǒng)光模塊，實(shí)際上依然是在一塊PCB板上實(shí)現(xiàn)，把各個(gè)分立器件直接整合PCB板上就行了，然而PCB受到制約條件太多，800G幾乎已經(jīng)是極限了，那如果想進(jìn)一步呢？
于是硅光技術(shù)來(lái)了！首先大家思考一個(gè)問(wèn)題，為什么我們需要這么高的傳輸速度？
答案是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)閭鬏敽痛鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)，幾乎是幾何倍數(shù)的提升。如今互聯(lián)網(wǎng)的帶寬已經(jīng)達(dá)到了幾百Tbps的水準(zhǔn)，這對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的后端流量提出驚人的需求，顯然單個(gè)服務(wù)器設(shè)備的處理能力是有限的，于是有人提出能不能解決處理器間通信？這樣多個(gè)芯片聯(lián)合起來(lái)，就能進(jìn)一步提升計(jì)算能力，非常棒！那么怎么實(shí)現(xiàn)多芯片聯(lián)合呢？這就是1.6T以太網(wǎng)的誕生初衷，就是為了處理器間通信！因此，處理器間通信成為了1.6T以太網(wǎng)的首個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。繼這一代應(yīng)用之后，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心將推出交換機(jī)間的直連技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高性能處理器和內(nèi)存資源的集中利用，大幅提升云計(jì)算的擴(kuò)展性和運(yùn)行效率。
灑家曾經(jīng)在DPU網(wǎng)絡(luò)芯片那篇文章里也講過(guò)這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，網(wǎng)絡(luò)芯片哪家強(qiáng)？專業(yè)科普：原來(lái)這個(gè)領(lǐng)域要比你想的更復(fù)雜！我推斷未來(lái)存算分離之后，處理器間通信比如CPU和DPU之間，可以用一條高速通信的總線+高速光模塊把兩個(gè)不同的功能的服務(wù)器連接到一起打破系統(tǒng)瓶頸，進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。這就是典型的1.6T超高速以太網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景。1.6T的超高速以太網(wǎng)非常的復(fù)雜，涉及專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)通信知識(shí)，包括控制單元下的MAC、PCS、PMA，AUI附件接口單元PHY下面的PMA，PMD等等。MAC也就是介質(zhì)控制訪問(wèn)器，它負(fù)責(zé)以太網(wǎng)成幀功能，包括查看源地址和目標(biāo)地址、管理幀的長(zhǎng)度、在必要時(shí)添加填充，添加/檢查幀校驗(yàn)序列(FCS)，以確保幀的完整性。MAC又分兩大類，包括網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC），交換/橋接MAC。對(duì)于較低的以太網(wǎng)速率，物理編碼子層(PCS)只需對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼，即可開始檢測(cè)數(shù)據(jù)包，并確保信號(hào)平衡，然而，隨著以太網(wǎng)速度的提高，PCS的復(fù)雜性也在增加。如今，由于每個(gè)物理鏈路上都有高速信號(hào)，因此有必要使用前向糾錯(cuò)（FEC）來(lái)克服固有的信號(hào)衰減。換言之，整個(gè)以太網(wǎng)延遲是整個(gè)系統(tǒng)的延遲，它包括發(fā)送隊(duì)列、信息處理時(shí)間、傳輸持續(xù)時(shí)間、介質(zhì)穿越時(shí)間、信息接收時(shí)間、結(jié)束處理時(shí)間和接收隊(duì)列中的時(shí)間。
除了本身數(shù)據(jù)源匹配，糾錯(cuò)，等數(shù)據(jù)處理所花的時(shí)間之外顯然就是中繼站，包括交換機(jī)，光模塊轉(zhuǎn)換間的各種延遲。所以谷歌整了一個(gè)OCS光交換機(jī)，光模塊上整出800G，1.6T的超高速光模塊，畢竟遇到瓶頸才有新的需求！傳統(tǒng)的交換機(jī)上，從接收到光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)處理之后再變成光信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)出去，要多達(dá)7,8次光電轉(zhuǎn)換，這都帶來(lái)了巨大的功耗開銷以及性能損失。
于是谷歌直接用光纖準(zhǔn)直器陣列（fiber collimator array），光纖直準(zhǔn)器陣列內(nèi)部包含多個(gè)光纖陣列和微透鏡陣列，來(lái)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的輸出輸出。而用的實(shí)現(xiàn)光開光和轉(zhuǎn)換就是用多個(gè)MEMS陣列芯片，而MEMS芯片的加工制造，就是賽微電子的瑞典工廠，它就是干的這個(gè)活，畢竟瑞典廠號(hào)稱“MEMS領(lǐng)域的臺(tái)積電”。谷歌的OCS光交換機(jī)號(hào)稱能實(shí)現(xiàn)136個(gè)光路之間的任意切換，還能雙向傳播，比傳統(tǒng)交換機(jī)不知道提高了多少倍性能?，F(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)部署到谷歌最新的TPU v4的集群中，效果拔群！光交換的部分講完了，最后將本文重點(diǎn)硅光！
所謂硅光，如果簡(jiǎn)單理解可以理解成把前面所提到的光模塊上的獨(dú)立的光芯片，電芯片全部集成到一起，用硅的CMOS技術(shù)把它們?cè)谕粔K晶圓上做出來(lái)。集成之后，這東西就叫EPIC，光電子集成電路，E就是electronic，P就是photonics，IC就是集成電路，所以EPIC就是用集成電路的IC制造技術(shù)，把光和電整合到一起，因?yàn)槭怯霉杓呻娐饭に囌鰜?lái)的，所以叫硅光！
實(shí)際上光電子集成電路技術(shù)并不是最近才有，很多年前，上世紀(jì)90年代就有使用摻雜石英，鈮酸鋰或磷化銦等材料作為材料表面，在電信和長(zhǎng)途數(shù)據(jù)通信上已經(jīng)有所應(yīng)用。但是眾所周知，集成電路使用的基礎(chǔ)材料是硅，因?yàn)楣韫に嚪浅３墒?，而且有較低的成本和更大的產(chǎn)能，也就是說(shuō)在硅工藝上，能實(shí)現(xiàn)器件小型化和低成本，是非常適合商業(yè)化的技術(shù)?？偨Y(jié)起來(lái)硅基版本的光電子集成電路技術(shù)優(yōu)勢(shì)有4條：
1、光信號(hào)在傳輸過(guò)程中衰減小且傳輸帶寬高，可得到超快速率和高抗干擾特性傳輸信號(hào)；
2、利用已有的微電子技術(shù)在大規(guī)模 CMOS 集成、低能耗、低成本等方面的優(yōu)勢(shì)；
3、在硅芯片上集成光傳輸通道的工藝難度相對(duì)較低；
4、以硅材料為襯底，實(shí)現(xiàn)硅光，電，其他材料（如3-5族化合物）等的 CMOS 集成；
從現(xiàn)有的EIC電部分芯片，實(shí)際就是用硅材料做的，比如驅(qū)動(dòng)器，編解碼，CDR，DSP，只是現(xiàn)在是分立，無(wú)非就是怎么做出一個(gè)SoC芯片，這個(gè)非?？简?yàn)設(shè)計(jì)功底和制造能力。
剩下的就是光分立器件部分。
傳統(tǒng)的光通信模塊主要是由3-5族半導(dǎo)體芯片、高速電路芯片、無(wú)源光組件及光纖封裝而成。但隨著晶體管尺寸不斷變小，電互連面臨諸多局限，業(yè)界發(fā)現(xiàn)摩爾定律不再適用，50Gbps已經(jīng)接近傳統(tǒng)銅電路極限。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部及芯片層面的“光進(jìn)銅退”成為必然。硅光，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在一個(gè)獨(dú)立的微芯片中，在硅片上用光取代銅線作為信息傳導(dǎo)介質(zhì)，以提升芯片與芯片間的連接速度。
所以怎么才能把這EPIC在硅晶圓上集成呢？眾所周知，硅材料在光上面非常弱的，硅材料本身是間接能隙材料，很難產(chǎn)生光源，因此過(guò)去的光模塊的發(fā)射和接受普遍使用磷化銦或者是砷化鎵材料制造，用它們來(lái)做光分立器件?，F(xiàn)在是準(zhǔn)備把3-5族化合物材料和硅材料做異質(zhì)集成，將幾種材料放一起，既能實(shí)現(xiàn)3-5族材料的有源功能，又能利用硅集成電路工藝優(yōu)勢(shì)。
早在2018年，OFC上亨通洛克利展出的一款硅光芯片：激光外置，在交換芯片上集成了光收發(fā)的功能，相當(dāng)于把光模塊與交換機(jī)芯片的距離無(wú)限拉近在一起。
前景是美好的，但是工藝和設(shè)計(jì)上依然面臨一大堆挑戰(zhàn)，如何讓光和電在硅晶圓上做到最大程度的兼容？這是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的問(wèn)題。目前業(yè)界想到的辦法是在SOI硅上做。所謂SOI硅，專業(yè)詞叫絕緣襯底硅，實(shí)際上是一種特俗結(jié)構(gòu)的硅片，它更像一個(gè)三明治夾心結(jié)構(gòu)，在硅中間有一層二氧化硅
現(xiàn)在使用BiCMOS工藝，已經(jīng)能把調(diào)制解調(diào)，光波導(dǎo)，光探測(cè)，電容，電阻以及絕大多數(shù)的電芯片集成到一起了。只剩光發(fā)射，業(yè)內(nèi)也想到了用Local?SOI工藝，把光電二極管，耦合器之類的集成到一起。
所以未來(lái)的硅光電子集成方案基本成形！在一塊SOI硅上，左邊是Local?SOI上集成光芯片，右邊是BICMOS工藝集成雙極型晶體管，NMOS，PMOS，等各種電芯片的晶體管。于是在一塊小小的SOI硅上，實(shí)現(xiàn)了800G，1.6T超高速率的光模塊功能。再展開題外話，現(xiàn)在硅光僅僅用于光通信，并不是硅光技術(shù)的極限，英特爾在多年前就已經(jīng)想到了用硅光技術(shù)替代一部分芯片上的銅互聯(lián)，和光通信上的“光進(jìn)銅退”，如出一轍，只是不知道這項(xiàng)技術(shù)什么時(shí)候能商業(yè)化落地，讓我們拭目以待。全文完，下面是廣告時(shí)間，賣課，自己找小助理聊。
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