解密我國光子芯片：距世界先進水平有多遠？
2015-03-24 09:13:33 pconline
目前，中國的華為和中興等廠商在系統設備層面已經處于國際領先地位，并向思科等國際巨頭發起了挑戰。中國廠商的領先地位不僅是指市場份額，還包括在線路側的高速電路設計、光模塊設計、軟判決算法等各方面技術實力，以及對下游產業鏈的掌控。根據Ovum的報告，2013年的100G市場，華為以31%的份額，處于絕對領先的位置。但是，下游的光器件以及光子芯片的技術水平卻不容樂觀。
核心技術距離仍在拉大
我們知道，光模塊的制造可以分多個步驟，從芯片到TO到器件再到模塊。每一步又可以細分，核心的光芯片包括外延生長、光刻、鍍膜、解理、測試等眾多環節。評價其技術實力，可以從光子芯片和光模塊來看，而光子芯片更能代表核心的技術，從而在光通信領域更有話語權。
目前市場主流的高端光模塊速率為100Gbps，同時400G和1T光模塊也在研發或預研中。100G光模塊，包括長距離和短距離，目前主要的供應商包括國外的Finisar、 JDSU、Oclaro、Fujitsu、Sumitomo等器件廠商，思科收購Lightwire后能夠自供。在國內，目前只有華為旗下的海思(Hisilicom)掌握了核心技術，并可以自己供貨。但海思主要定位給華為服務，整個行業欠缺中國芯。雖然國內的光迅科技、捷沃光通等器件商已經能夠小批量供貨，但是還無法實現長距離通訊。更多的廠商雖然推出了100G產品，大多還處在樣品測試階段。而國外400G CDFP MSA在今年已經成立，發起方包括Avago、 Brocade、IBM、 JDSU、 Juniper、Molex和TE Connectivity，后續加入的廠商包括FCI、Finisar、華為、Inphi、Mellanox、Oclaro、 Semtech和Yamaichi。
從光子芯片層面，國際上主流大廠商已經通過自主研發和收購，掌握了 100G光模塊核心芯片技術，而國內除了華為海思外，應該來說還停留在10G水平，且無法完全掌握。由于光子芯片作為基礎性產業更需要長期投入，可想而知中國廠商在短期內追上的難度非常大，與國外廠商的相對距離雖然在縮小，絕對距離還在拉大。
那么有人會問，我們是否有可能收購國外的100G高速芯片開發商？對于國外廠商來說這是很常見的事情，例如思科收購Lightwire、Finisar收購u2T、NeoPhotonics收購LAPIS光器件業務。但對中國廠商來說就非常困難了，因為高速光芯片開發商主要來自美國和日本，因此從政治層面來說對中國公司十分敏感。有意思的是這些大廠商收購后，有些就掐斷了對中國光模塊制造商的芯片供應，導致不可測的風險。
光子集成未來幾何
光子芯片以及光通信系統要解決成本、尺寸、功耗等問題，下一步是光子集成。目前有很多種集成技術，包括基于PLC的集成(最成熟)，基于InP的集成(以Infinera為代表)，基于硅光子的集成(最熱門)。有專家認為，解決光器件價格瓶頸的關鍵在于硅光子集成。事實上，最近幾年，硅光子都是光通信產業界討論的熱點。
雖然硅光子還面臨很多技術瓶頸，但在整個產業界的向心力下，正在被一個一個的克服，產業界對硅光子大規模商用也抱有極大的信心。尤其是數據中心的短距離應用，讓硅光子找到了最合適的用武之地。數據中心的巨大潛力，以及英特爾等廠商的大力推動，促使硅光子的研發進程進一步加速。
Ovum光通信首席分析師Daryl Inniss建議中國廠商發展硅光子技術，一是投入成本相對較低，二是也容易收購公司或技術。例如華為已經在歐洲進行了幾起收購，并借助收購和歐洲的相關研究機構取得了合作，進一步加強了硅光子基礎研究的實力。
但對大多數中國器件商難說，這種策略顯得有些遙遠。一是中國廠商在光子集成上嚴重缺乏積累，即使在相對友好的歐洲能夠找到合適的收購標的，也難以消化其技術，更遑論做進一步的研究。二是硅光子的研究也是一個漫長的過程，難以立即獲得回報，這并不符合中國的國情。
因此，當業界引以為豪光通信是中國高新技術與世界先進水平差距最小的領域之一時，我們應謹慎視之。要想掌握光通信芯片層面的核心技術，不管是中國的產業環境，還是技術積累，都還有很長的路要走，而且還需要持續性投入重金做基礎研發工作。鑒于中國當前的產業基礎，我們只能期盼這一產業能夠如同IC電芯片一樣，獲得國家相應的重視，加大對基礎研究生態環境的構建，促進產業的發展。
