弘光向尚-李志伟博士详解硅光集成芯片于光互连的应用与挑战

2024-05-23
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C114讯 5月23日,CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动——“2024中国光通信高质量发展论坛”第四届“AI时代:数据中心光互联技术新趋势”专题论坛成功举办。洪光向尚-数据中心产品总监李志伟博士应邀发表演讲,详细介绍了硅光集成芯片在光互联网上的应用和挑战,并分享了他对硅光技术未来发展趋势的看法。硅基光电子技术是将低成本、批量、高集成度的大型集成电路制造技术与光电子芯片的大带宽、高速、高抗干扰能力相结合的新兴技术。基于硅基光电子集成的光互连被认为是后摩尔时代突破集成电路技术发展所面临的功耗、带宽和延迟的理想解决方案之一。近年来,人工智能热潮导致了计算能力需求的爆发。数据中心作为计算能力的关键承载基础,将加速向计算能力中心的发展。李志伟博士指出,随着数据量的爆炸性增长,传统铜缆互联技术逐渐达到极限,硅光集成芯片的出现为数据中心的发展注入了新的动力。具体而言,面向数据中心场景的硅光集成芯片有七个优点:一是高带宽和低延迟。为了提高数据中心的响应速度,硅光集成芯片可以提供极高的数据传输速率,减少信号传输的延迟。二是高密度集成。硅光技术允许大量的光子设备集成在非常小的芯片上,这意味着数据中心可以通过提高设备的紧凑性来减少空间占用,从而节省成本。第三,能效高。硅光集成芯片的功耗通常低于传统的电子设备。第四,抗干扰性。硅光集成芯片对电磁干扰有很强的抵抗力,增加了产品在更多电磁干扰环境中的可靠性。第五,成本效应。随着硅光技术的成熟和大规模生产,其成本逐渐降低。第六,可扩展性。硅光集成芯片的设计灵活性和可靠性,允许数据中心根据需要轻松升级其网络容量,以满足不断增长的数据传输需求。七、兼容性。硅光集成芯片可以与现有的光纤网络无缝集成,这意味着数据中心可以在不完全替换现有基础设施的情况下,逐步采用硅光技术。虽然硅光技术具有巨大的潜力,但其发展仍面临四大挑战,以促进我国硅光集成芯片产业的自主化。李志伟博士说,首先是技术成熟度。硅光技术仍处于快速发展阶段,需要进一步的技术突破和成熟。二是成本问题。目前硅光集成芯片的制造成本相对较高,需要通过技术创新和大规模生产来降低成本。然后是标准化。标准化技术的标准化是促进其广泛应用的关键,包括接口标准、测试验证标准等。最后是人才培养。硅光技术的发展需要大量的专业人才,包括:设计工程师、工艺工程师、测试工程师等。针对硅光技术未来的发展趋势,李志伟博士展望道:“首先,随着数据中心对带宽需求的不断增长,硅光芯片的传输速率需要进一步提高;第二,更集成的解决方案,未来的硅光芯片将集成更多的功能,如光放大、光开关等;第三,更智能的光网络,通过集成人工智能和算法,实现光网络的自我优化和故障预测。据C114报道,硅光技术产业链始于绝缘体硅(SOI)经过设计、制造和包装,晶圆和光子外延晶圆形成调制器、光开关、耦合器等产品。在制造过程中,由于硅光工艺不需要很高的光刻分辨率,虽然国内制造商进入该领域较晚,但通过近年来的持续追赶,与海外制造商的技术差距正在缩小,预计将携手并进。在当前中美科技竞争的背景下,国内企业开始测试和验证国内硅芯片产品,寻求定位替代,这将促进硅芯片行业的自主化进程。李志伟博士说,硅光技术的发展需要全行业的共同推动。宏光向尚专注于新一代硅光集成芯片的设计和生产。公司汇集了全球硅光领域的顶尖专家,积累了硅光芯片产品的设计Foundry、密封测试的完整供应链愿与硅光技术产业链上下游的合作伙伴共同繁荣生态系统,共同促进国内硅光产业的高质量发展,为中国的新基础设施做出贡献。
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