11 月 19 日,记者从科技创新局了解到,由北京市科学技术委员会联合北京经济技术开发区管委会共同举办的“2020 中国光子产业高峰论坛”将于 11 月 24 日在经开区举办,旨在推进北京光子产业大力发展,促进企业及市场深度对接,聚集国内外光学青年人才,着力为北京市打造新兴科技品牌。

 

 

光是人工智能、云计算、5G、万物互联的基础设施,未来将掀起光子产业的技术革命。光子技术是新一代信息技术、集成电路、智能装备、人工智能、智能汽车、医药健康、节能环保、科技服务业等领域最关键、最核心、最底层的技术之一,是现代产业体系的关键少数,具有很强的“头雁”效应。打造光电子产业集群,对于北京未来提升产业核心竞争力、占据产业制高点、带动经济突破性增长具有重要作用。


为期一天的 2020 中国光子产业高峰论坛以“聚合产业势能、开启光子元年”为主题,同期还将举办 2020 中国光子智库闭门会议,以及光子硬科技平行论坛,京东方、浦丹光电和外号科技等经开区企业将参与论坛。

 

众所周知,在过去的几十年里计算机行业的发展始终遵循着“摩尔定律”——半导体电路晶体管的体积越来越小,单个芯片上可容纳的晶体管数变得越多,并呈每 18 到 24 个月翻一番的速度在迭代增长。而晶体管数量的增多意味着处理器的速度越快、效率越高。


而为了能在高速发展的 IT 行业立足,芯片制造商也一直致力于研发更小的晶体管。不过,晶体管的体积已经达到纳米级别,继续缩小的可能性正逐渐变小,“摩尔定律”的发展轨迹似乎已逼近极限。同时,晶体管依赖于电子移动来实现信息传递。而在芯片中由于光子不受电磁阻力等的影响,所以其传播速度比电子快,可达二十倍以上。这意味着如果将半导体通路中的电子信号替换为光子,则芯片在不改变大小的情况下,计算机运算速度也能加快数十倍。


在业内人士看来,光芯片在提升计算机运算速率上具有巨大的潜力,未来光子芯片替代微电子芯片将是大势所趋。“光进电退”演进至芯片内部,光芯片与微电子芯片比较,在算力、能耗、成本、尺寸方面优势明显。光芯片不仅可用于光通信设备、数据通信设备、无线通信设备、数据中心、超级计算、物联传感、人工智能等,还可以应用于智能手机、平板、穿戴等消费领域。


目前,整个 IT 产业正处在“从电到光”的转换过程,现在正是集成光路发展的最佳时间点。中科创星创始合伙人、“硬科技”理念提出者米磊认为光芯片是 5G 和物联网的基础设施,是真正人工智能时代的基础设施,未来不是消费电子时代,而是消费光子时代。


随着“消费光子”时代的到来,集成电路将走向集成光路时代,突破”摩尔定律”瓶颈;同时,消费电子时代将过渡到“消费光子” 时代,将带来万亿美金市场。在目前光子器件的应用领域中,各类摄像头模组、生物识别技术产品、5G 通讯技术和设备的创新是未来光子器件的主要增量市场。


从产业链来看,下游及终端客户对上游光子器件的要求更加精密、轻薄,加工工艺更加高效、精准、复杂。随着下游智能手机摄像、识别模组的升级、自动驾驶技术的成熟、安防监控摄像机的智能化到无人机的普及等,直接带动光子器件的市场需求。同时,随着移动通信技术从 4G 到 5G 的发展,生物识别技术在消费电子中的应用、芯片材料的改良改进等外部技术的进步,光子产业将迎来了良好的发展机遇。

 

由于这一技术未来将在数据通信、生化医疗、自动驾驶、国防安全等大显身手,光子技术正成为资本市场的宠儿,欧美一批传统集成电路和光电巨头通过并购,正迅速进入光子领域抢占高地,以传统半导体强国为主导的全球光子产业格局悄然成形。


从大企业的行动上看,苹果、华为、英特尔、思科、IBM 等国际顶尖公司纷纷布局光芯片,体现出行业对于光芯片的重视和投入。


而我国由于外部压力加上关键技术短缺,集成电路产业正在艰难前行。从产业角度来说,我国在光芯片研发速度上有望赶超国际,因此推动国内光芯片研发或许是为我国集成电路产业链纾困的关键一步。而我国也加快光子产业链的布局,掌握关键核心技术,让国内企业摆脱对国外光芯片供应商的依赖。


2018 年 1 月,国家工信部发布了中国光电子器件发展五年路线图(2018-2022),其中明确提及了中国光通信器件产业目标:2022 年中低端光电子芯片国产化率超过 60%,高端光电子芯片的国产化率突破 20%;2022 年国内企业占据全球光通信器件市场份额的 30%以上,有 1 家企业进入全球前 3 名。


除了国家政策,国内企业也纷纷加码光芯片技术领域。近年来,华为加速布局光芯片领域,比如在英国购置 500 亩地建设光芯片厂,收购了英国集成光子研究中心 CIP Technologies 以及比利时硅光技术开发商 Caliopa 等,这些都展示了华为对光芯片领域的重视。


另外,不得不提的一家公司便是中科创星。早在 2014 年,中科创星便已侧重在光电领域的布局,以突破“卡脖子”技术为目标,在信息的获取、传输、存储、计算、显示与交互等细分领域持续组网“修路”。

 

目前已经累计投资了源杰半导体、鲲游光电、鲁汶仪器、曦智科技、阿达智能、橙科微电子、锐思智芯、芯声智能、本源量子、洛微科技、赛福乐斯等在内的 90 余家半导体企业。


在国家政策以及资金的大力扶植之下,我国光电产业正在迅速发展,中高端芯片也逐渐由国外进口,转向自主研发、供给。在新兴科技的发展与中国整体市场的推动作用下,我国光子产业将迎来全面发展。