芯耀
与非AI
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公司简介
九维光子科技（昆山）有限公司（简称“九维光子”）创立于2024年，核心技术路线为自研相变光子材料。公司业务分为两大板块：一是面向 AI 数据中心的新一代光子交换芯片，二是无掩膜纳米光刻设备，同步开展研发、试制与市场落地。技术落地目标包含两方面：一方面优化算力中心光互联链路，改善数据传输效率与能耗表现；另一方面推进高端纳米光刻设备本土产业化，弥补国内相关设备供给缺口。
编者按
AI算力集群正从万卡规模向百万卡迈进，传统电交换在端口密度、能效指标上已逼近物理极限，全光交换由此从“备选方案”变为“必选”。当前OCS主流技术路线中，谷歌主导的MEMS微镜方案已实现规模化部署，但业界对其长期可靠性、系统协同调度能力的争议始终存在。本期《芯片揭秘·大咖谈芯》对话华中科技大学副教授、九维光子CTO何强，深入探讨拥有低成本、高集成、快切换等差异化亮点的相变硅光子技术，能否突破现有路线局限，成为下一代全球算力网络升级的核心变量？
*以下为播客文字整理版，已获嘉宾确认和授权。
相变OCS：原子尺度上的“光开关”
幻实：何老师，我了解到您从事的是相变材料相关研究。在日常生活中，水变成冰就是一种相变。请问您研究的相变光子，和水的相变有什么本质上的区别吗？
何强：原理上有点类似，都是物质从无序到有序的状态转换。不过我们关注的是一种新型的纳米材料，它的尺度只有头发丝的几百分之一，可在原子层级实现结构化状态切换。这种微观状态的改变能直接影响光学性质——对光的传播会产生明显的调控作用。因此我们把这种相变材料应用在了AI数据中心的光路交换、超分辨激光直写光刻等方面。
幻实：所以“相变光子”就是你们技术的核心标签。听您介绍这个词之前，我还不知道它意味着什么。您刚才提的几个应用方向，能帮我们再具体拆解一下吗？
何强：好的。相变光子是当前国内外光子领域的前沿研究热点。作为一种底层材料技术，它具备极强的技术延展性，可广泛应用于光学计算、AI数据中心光路切换、超分辨激光直写光刻、新型显示等多个核心赛道。
不过，相变材料的精准调控是行业核心难点。如何通过光、电两种方式，实现材料双态、多态的稳定切换，是核心技术难点。
幻实：大家都说摩尔定律已经到极限，只能靠光了，但光也不是那么“听话”。
何强：是的，需要我们产业界和学术界共同攻坚解决。
幻实：请问您研发的相变光子产品已经从实验室走向产业化了吗？
何强：还没有。不过依托华中科技大学的长期技术积累与产学研协同优势，我们正在持续推进相变光子技术的产业化落地，目前已经在高成熟度、高需求的两大核心场景取得了阶段性进展。
第一，在AI算力场景，我们对OCS全光交换机进行了针对性优化。相较于当前主流的MEMS技术，相变光子方案在切换时延、功耗、集成度上表现更好。目前团队已完成技术迭代，将推出新一代的模化端口光交换芯片，正式切入商用落地阶段。
第二，在纳米光刻场景，我们的100nm无掩膜直写光刻设备已经获得了海外订单。未来，我们希望在稳固海外市场的同时，能够持续拓展国内客户，推动技术规模化落地。
幻实：作为一家成立才两年的公司，你们是怎么赢得第一批客户的？
何强：主要是因为我们精准切中了市场需求。当前在无掩膜光刻领域，传统光学方案很难做到100nm及以下的高精度光刻，除非使用电子束光刻设备。但电子束光刻有两大核心问题：一是设备售价极高，中小型研发机构与企业难以承担；二是电子束光刻属于海外禁运的“卡脖子”技术，国内产业发展受限严重。
而九维光子借助相变材料的非线性吸收效应，实现了超衍射极限的光斑分辨率，不仅规避了电子束光刻的技术受限问题，而且可以把成本做得很低。这也是我们能够快速实现商业化落地的一个重要原因。
幻实：等你们这项技术成熟了，造价是不是还能更低？毕竟没有光刻掩膜板这项昂贵支出了。
何强：没错。研发成本、设备生产成本都还有明显的优化空间。整个设备的光路结构相对简单，技术复杂度低，可以低成本实现100nm高精度光刻，具备较高的市场竞争力。
相变OCS成本比MEMS低多了？
幻实：OCS这条技术路线被行业热议，谷歌也在牵头其中一个方向，您怎么看这条路线的发展前景？您觉得OCS未来会成为主流的全光交换方案吗？
何强：我相信会的。
第一，全光交换的带宽更大。随着AI大模型和超算算力的快速普及，我们日常已习惯用DeepSeek、豆包等AI工具解决问题。实际上，你每次向AI提交的任务，都会被上传到数据中心进行计算处理，而支撑数据中心运行的，是成千上万张GPU卡。卡间需要进行频繁的数据交互，随着交互频次与数据流量的高速攀升，传统电交换方案在带宽扩展上已力不从心。
第二，全光交换的时延更低。当前以电交换为主，信号需要在光与电之间反复转换，时延、功耗和带宽构成难以突破的三大瓶颈。而光信号本身就是光纤通信的核心载体，带宽天然充裕，传输速度也是光速量级。用光直接做交换，省去了光电转换环节，时延显著降低。体现在数据中心层面，就是能耗下降、成本优化。落到普通用户侧，就是AI应用的使用成本更低、响应更快。
从这两个角度看，全光交换是未来的必然趋势。
幻实：那这条路线的成熟度现在怎么样？
何强：OCS作为一个新兴的技术方向，目前整体还不成熟，但需求非常强烈。比如谷歌正在用的MEMS方案，即机械式微镜，是通过镜子去偏转光束。它虽然已经有成熟的供应链，但只能去解决基本的光路切换，在系统协同和智能调度上有局限。
相变光子方案不一样。它的芯片会做得更加紧凑、功耗会更低、切换速度更快，成本更是传统MEMS方案的几分之一甚至几十分之一。因为它的集成性很高，单颗晶圆可以集成数百至上千颗芯片，设备体积大幅缩小，能够在有限的机柜空间部署更多GPU算力。所以它反而是成本更低的一个技术方向。
幻实：那我们做这种特殊工艺的芯片，国内有流片条件吗？
何强：目前国内流片条件还不错。相比电芯片，光芯片领域国内和国外的差距要小得多，基本上是稍落后，甚至可以说并跑。我们在国内就有九峰山实验室这样的平台可以代工。
幻实：太好了，我们可能在光芯片时代就实现了技术追赶。
何强：对，这是光芯片赛道的结构性机会——对先进光刻的依赖弱，国产供应链更容易跟进。
幻实：我们不用EUV，不用被“卡脖子”是吧？那我们加速拥抱“光”，早点实现技术超越。
何强：是的，“光”一定是未来。我们九维光子的slogan, 也是我们要“构筑智能世界的光之基座”。
幻实：这条路虽然听起来更加玄幻了，但相信你们已经做足了理论基础。
从学术到量产：跨越木桶短板
幻实：何老师，从学术到产业化，请问您目前遇到的最大挑战是什么？
何强：这涉及学术和产业化的本质区别。学术研究更侧重原理验证和技术探索，而产业化则完全不同——核心准则是客户满意度，要求产品稳定可靠、无短板、可规模化量产。这一跃迁的实质，是从“0”到“1”再到“100”的跨越，期间需要解决大量工程问题，这离不开持续的资源投入和充分的时间用于迭代试错。这就是产学研转化的核心挑战，我们的产品必须像木桶效应一样不能有短板，要以客户需求为导向。
幻实：您所在的OCS赛道领域，国内外友商们的研发进度如何？相互之间差异大不大？
何强：我们认为差异并不大。OCS这个概念确实是国际上先提出来的，但我们国内有成熟的供应链体系、多层次的政策支持，以及产学研协同的完整机制，我们的推进速度和发展加速度非常快，我相信在短期内就可以实现技术追赶。
幻实：有信心挺好的。那您觉得九维光子最核心的竞争壁垒是什么？
何强：依托华中科技大学的技术积淀与武汉光谷的产业集群优势，我们构筑了三大核心竞争壁垒：
第一，全链条技术壁垒。我们团队掌握从相变材料、工艺制备、芯片器件到设备终端的技术闭环，以及场景应用的端到端系统化能力。
第二，复合型人才壁垒。我们团队核心班底都是来自华中科技大学和行业头部通信及半导体公司，既有学术的背景，也有产业的背景，兼顾技术创新和工程量产能力，在国内初创企业中极具稀缺性。
第三，产业生态壁垒。我们扎根武汉光谷完整的光电产业链，依托九峰山实验室等本土代工平台，大幅缩短芯片迭代周期，快速响应市场需求。
幻实：好的。如果要展望五年后，您希望九维光子成长为一家什么样的公司？您对相变OCS这条技术路线的终极想象是什么？您觉得未来它最终能怎样改变世界？
何强：那我就大胆畅想一下。放眼未来，相变光子材料被定义为下一代核心光场调控材料，相较于液晶、传统硅光、MEMS微镜等技术方案，它在切换速度、能耗控制、集成度三大核心维度具备全方位优势。应用前景覆盖太赫兹调控、可见光调控、全光计算、超分辨光刻等多个前沿领域，潜力无限，值得整个行业一起把它做起来。
对于企业发展，九维光子将紧抓AI算力爆发的时代机遇，持续深耕OCS全光交换与相变光刻两大核心赛道，推动技术从实验室走向产线，尽快形成差异化竞争力。同时加速商业化落地，为国内晶圆厂提供自主可控的新型光刻解决方案，助力光电产业的国产化替代。
幻实：您的畅想非常棒，有远景有近景。今天还挺开心的，能听到何老师在这个时代选中一条非常重要的技术路线坚持下去。
何强：这是干事创业的好时代。
幻实：好的，非常感谢何老师给我们分享了这么多，也期待您产品有了进一步成果的时候，再来我们《芯片揭秘》分享，最后祝你们的客户越来越多。
何强：谢谢。
采访 | 幻实 编辑 | 小茄 审核 | 幻实
