光子芯片比硅基芯片快1000倍,外媒:没想到中国竟换道超车了(硅光子芯片上市公司) 99xcs.com

美国人以为锁死了EUV光刻机,中国的芯片产业就会原地窒息。阿斯麦(ASML)的高管甚至放话,给图纸中国也造不出来。

但现实给了一记响亮的耳光。

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就在硅基芯片向3nm、2nm艰难爬坡,被物理极限勒得喘不过气时,中国换道了。华为、光子算数、中际旭创这帮“硬骨头”,直接把战场拉到了光子领域。速度快1000倍,功耗仅为1/10,最关键的是——这一条赛道,完全不需要EUV光刻机。

外媒这回看懂了:封锁了一扇门,却被中国炸开了一堵墙。

物理学不讲政治,只讲效率

硅基芯片玩了六十年,快玩不动了。

不管是台积电还是英特尔,现在都撞上了一堵叫“摩尔定律极限”的墙。晶体管越做越小,电子在里面跑得越来越累,串扰、发热、延迟,这三个物理幽灵怎么也赶不走。为了压榨那一点点性能,制程从7nm卷到3nm,EUV光刻机的价格被炒到几亿美元一台。

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电子是爬楼梯,光子是坐电梯。

光子芯片的逻辑极其暴力:用光子代替电子进行计算和传输。数据不说谎,传统电子芯片的数据传输速度在达到极限后很难提升,而光子芯片的数据传输可以达到惊人的300Gbps,这是目前电子芯片的10到50倍。

更恐怖的是计算速度。光子计算芯片的计算速度比电子芯片快约1000倍。这不是同一个量级的较量,这是高铁对战马车。

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还有一个让数据中心老板笑醒的数据:功耗。

现在的AI算力中心就是个“电老虎”,动不动就要建专属发电站。而光子芯片的功耗低至aJ/MAC量级。在同样的算力下,光子方案的功耗可以控制在传统GPU方案的十分之一

不发热、不拥堵、跑得快。

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当美国人还在死死盯着EUV光刻机的出口许可证时,物理学已经给出了新的答案。光子芯片利用光信号传播速度快、不受电磁干扰的特性,直接绕过了晶体管数量堆叠的死胡同。

不是PPT,是生产线上的真家伙

别以为光子芯片还在实验室里写论文,中国的企业早就把它装进了机箱。

华为最敏锐。

早在2026年,华为被美国断供最狠的时候,轮值董事长徐直军就透露库存还能撑。

但华为没闲着,战略研究院院长徐文伟公开宣布:面向2030年,算力需求会增加100倍,华为正在研究模拟计算与光子计算。一份曝光的专利显示,华为早已在光计算和数据处理领域埋下了钉子。

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光子算数(北京)这家公司,动作比声音大。

他们搞出了一张“光电融合AI加速计算卡”。这不是概念图,是已经卖给应急管理部和中国电科用的实物。这张卡一半是电,一半是光,能做到30-80路1080P视频同步处理

数据很硬核:功耗不到100W,混合精度下峰值算力接近120TOPS。这是什么概念?相当于给传统计算卡装了个“涡轮增压”,但油耗只有原来的零头。

再看一家叫易缆微的企业。

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他们解决了一个痛点:纯硅光调制慢,铌酸锂个头大。他们搞出了“硅基混合集成技术”,把薄膜铌酸锂贴在硅光芯片上。结果是炸裂的:单波速率支持200Gbps,电光带宽超过130GHz,理论上能支持单波400Gbps

为了把芯片做小,他们把调制器折叠起来,长度从10mm压缩到4mm以下。这不仅是技术突破,更是为了匹配现有光模块规格,直接就能插进数据中心的服务器里用。

上游有华为定战略,中游有光子算数做硬件,下游有易缆微攻核心器件。

这不仅仅是一两项技术的突破,这是一次成建制的冲锋。

绕开EUV,这就是中国制造的“阳谋”

为什么说光子芯片是中国芯片的“新希望”?

因为它的制造逻辑,把美国人的“卡脖子”清单变成了废纸。光子芯片不依赖极致的微缩工艺,它不需要7nm、5nm这种极端制程,自然也就不需要那台被美国严防死守的EUV光刻机。

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国内现有的成熟工艺生产线,完全够用。

北京电子城IC/PIC创新中心就是个典型例子。燕东微电子的6寸晶圆制造厂,经过改造升级,摇身一变成为光电子芯片的孵化基地。这里不搞那些被封锁的先进制程,专门搞光子集成。

中际旭创、新易盛这些A股龙头,正在全球市场上收割订单。

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AI大模型引爆了算力需求,英伟达的GPU卖疯了,配套的光模块也跟着疯。Yole的报告预测,200G/通道链路将在2026-2027年成为主流。中际旭创动作极快,2023年全球首发1.6T光模块,2024年已经开始小批量出货,甚至3.2T的产品都在路上了。

新易盛也没掉队,直接切入800G光模块,据说已经进了国际巨头的供应链。光芯片营收大增190.92%的仕佳光子,更是把产品卖到了全世界,境外收入占比超过45%。

这是一个万亿级的市场。

从上游的SOI晶圆材料,到中游的流片工艺,再到下游的封装测试,中国已经打通了全流程。国家信息光电子创新中心发布了全国产化12寸硅光全流程套件,设计、制造、封测全部标准化。

这意味着什么?

意味着以后搞光子芯片,设计完就能流片,流片完就能封测,全在中国国内闭环完成。

美国人卡住了电子芯片的咽喉,我们却在光子芯片的赛道上狂奔。当他们还在为EUV光刻机的维护发愁时,中国的光子芯片可能已经开始重新定义什么叫“超级算力”。

换道超车,从来不是一句空话,它是被逼出来的生存本能,更是工业实力的绝对碾压。

参考资料

摆脱EUV光刻机!华为将研发光子计算芯片,中国芯片迎来新希望--天极网--2021-04-16

光子芯片“加速”进行时--人民网--2024-9-24

基于硅基混合集成技术的新一代数据中心高速光模块光子芯片--光纤在线--2024-02-22