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文 | 半导体产业纵横

随着摩尔定律逐渐变缓，硅光技术是延续摩尔定律的发展方向之一。
【投稿|硅光技术即将爆发】当格芯推出硅光代工平台，誓要成为领先硅光子代工厂；长电科技预测硅光封装成为未来趋势之时，这项早在上世纪提出的技术，正悄悄改变着半导体行业。
云时代带来的海量数据、逼近极限需要解决的节点间隙，这些可以通过光子解决的问题，正一步一步推动着硅光子前行。
硅光技术正在爆发前夜。
硅光子已成为未来趋势早在上个世纪90年代，IT从业者就开始为传统半导体产业寻找继任者，光子技术一度被认为是最有希望的技术。
硅光是以硅光子学为基础的低成本、高速的光通信技术，利用基于硅材料的CMOS微电子工艺实现光子器件的集成制备，融合了CMOS技术的超大规模逻辑、超高精度制造的特性以及光子技术超高速率、超低功耗的优势，把原本分离器件众多的光、电元件缩小集成到一个独立微芯片中，实现高集成度、低成本、高速光传输。
硅光技术的发展可以分为三个阶段。第一，硅基器件逐步取代分立元器件，即用硅把光通信底层器件做出来，达到工艺的标准化；第二，集成技术从耦合集成向单片集成演进，实现部分集成，再把这些器件像乐高积木一样，通过不同器件的组合，集成不同的芯片；第三，光电一体技术融合，实现光电全集成化。把光和电都集成起来，实现更加复杂的功能。
目前硅光技术已经发展到了第二个阶段。
在制造工艺上，光子芯片和电子芯片虽然在流程和复杂程度上相似，但光子芯片对结构的要求不像电子芯片那样严苛，一般是百纳米级。这大大降低了对先进工艺的依赖，在一定程度上缓解了当前芯片发展的瓶颈问题。
阿里巴巴达摩院发布的2022十大科技趋势中，硅光芯片是其预测的趋势之一。随着云计算与人工智能的大爆发，硅光芯片迎来技术快速迭代与产业链高速发展。达摩院预计未来三年，硅光芯片将承载绝大部分大型数据中心内的高速信息传输。
光网络模块市场预计2021年至2026年间的复合增长率为26%，到2026年可能达到40亿美元。目前，硅光子技术主要用于通信领域，后续将逐步扩展到人工智能 (AI)、激光雷达和其他传感器等新兴应用中。
硅光代工，台积电棋差一着？关于硅光芯片制造技术，北京邮电大学教授李培刚表示：“硅光芯片制造技术与现有的半导体晶圆制造技术是相辅相成的。”
按照代工的传统经验，由于激光器在各核心器件中失效率较高，导致“光电合封”芯片的良率普遍不高。硅光器件的良品率则有较大提升。
前不久，格芯推出新一代硅光子平台Fotonix 。作为一个单片平台，Fotonix实现了多项复杂工艺整合至单个芯片的功能，把光子系统、射频(RF)组件和高性能互补金属氧化物半导体(CMOS)逻辑集成到单个硅片上。格芯将300毫米光子学特性和300Ghz(吉赫)级别的RF-CMOS工艺集成到硅片上的平台，可以提供一流的、大规模的性能。
格芯宣布与光量子计算、人工智能、半导体等多领域内的公司合作，以此解决数据激增问题，为数据中心提供创新解决方案。在Fotonix平台上与格芯合作的公司包括博通、Marvell、思科、英伟达、Macom、AyarLabs、Lightmatter、PsiQuantum、Ranovus、Xanadu、Ansys、楷登电子和Synopsys 。