我国研制成功100G硅光收发芯片

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记者从中国信息通信科技集团获悉，我国自行研制的“100G硅光收发芯片”日前在武汉投产使用，并通过了用户现网测试，性能稳定可靠。这标志着我国商用100G硅光芯片正式研制成功，将推动我国自主硅光芯片技术迈上新台阶。

这款硅光芯片由国家信息光电子创新中心、光纤通信技术和网络国家重点实验室、武汉光迅科技股份有限公司以及中国信息通信科技集团联合研制，在一个不到30平方毫米的硅芯片上集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件。芯片具备超小型、高性能、低成本、通用化等优点，可广泛应用于传输网和数据中心光传输设备。

硅光技术的核心理念是“以光代电”，即采用激光束代替电子信号传输数据，将光学器件与电子元件整合至一个独立的微芯片中。在硅片上用光取代传统铜线作为信息传导介质，大大提升芯片之间的连接速度。

近年来，硅光技术持续发展，以Luxtera、Intel及IBM为代表的公司不断推出商用级硅光集成产品。2018年，全球硅光芯片及其封装器件市场将接近2亿美元，且整体市场有望保持高速增长。据Yole预测，到2025年硅光子市场规模将超13亿美元，其中将超过90%来自于数据中心应用。

专家表示，100G硅光芯片的产业化商用，表明我国已经具备硅光产品商用化设计的条件和基础。我们认为，随着流量的持续爆发，芯片层面的“光进铜退”将成大势所趋，硅光集成在未来有望大规模应用。

国家信息光电子创新中心专家委员会主任、中国工程院院士余少华表示，100G硅光芯片的产业化商用，表明我国已经具备硅光产品商用化设计的条件和基础。未来，硅光技术将在光通信系统中大规模部署和应用，推动我国自主硅光芯片技术向超高速、超大容量、超长距离、高集成度、高性能、低功耗、高可靠的方向发展。

硅光之所以吸引人，是因为其低成本，低功耗，成熟的CMOS工艺的运用，集成度高，结构紧凑，最终取代铜互连实现光互连。无疑是未来发展的大趋势，但是目前存在的问题限制了它的应用。

一个是光源的问题。因为硅材料本身是间接带隙，本身出光困难，硅基激光器一度是公认的世界难题。也就是说除了激光器，几乎其他所有的光器件功能都能由硅光实现，国外的厂商也已经做出成品准备批量出货了。但是硅基激光器还没有大的技术突破，目前研究比较热的铟磷增益介质和硅基波导混合集成（非单片集成）的半导体激光器可以勉强认为是硅基，然而也存在耦合，调谐等问题，距离真正商用还需要一定技术完善。

另一个是成本问题。硅基原料成本固然低，但是传统CMOS生产线并不能直接生产硅光器件，还要需要做一定优化。而且从实验室到商用还需要考虑封装方案还有模块成品率等问题，所以硅光器件不见得成本就比三五族低得多。成本居高不下的话运营商不愿意买账，谈何推广

就目前来看，打破壁垒是一件困难的事情，硅光技术真正走出实验室还需要一段时间。到那时候摩尔定律什么的，估计也就用不上了。

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