中国光通信也缺芯,高端芯片严重依赖博通、三菱等

2018-07-06 08:42:07 来源:通信产业网
标签:

 

中国是全球最重要的光通信大国,在光纤光缆领域拥有举足轻重的地位。然而在光器件领域,特别是光通信芯片领域,中国还有很大的进步空间,特别是高端光电芯片


高端光电芯片是最大短板
在光通信传输过程中,发射端将电信号转换成光信号,然后调制到激光器发出激光束,通过光纤传递,在接收端接收到光信号后再将其转化为电信号,经调制解调后变为信息,而光电芯片所起到的作用就是实现电信号和光信号之间的相互转换,是光电技术产品的核心,处于光通信领域的金字塔尖。


目前国内能够生产光电芯片的企业并不多,约30余家,其中大多数能够大批量生产低端芯片。


仅有光迅科技、海信、华为、烽火等少数厂商可以生产中高端芯片,但总体供货有限,市场占比不足1%,高端芯片严重依赖于博通、三菱等美日公司。


中国电信科技委主任韦乐平表示,在路由器、基站、传输系统、接入网等光网络核心建设成本中,光器件成本占比高达60-80%,而光器件成本高企的核心原因在于高端芯片还不能完全国产化,需要依赖进口,因此高端光电芯片应该成为中国光通信产业需要攻克的关键点。

 


问题出在哪
中国光电芯片产业相对落后,既与内部研发实力,也与外部环境有关。


在内部研发方面,光电芯片是一种高度集成的元器件,其所集成的元件包括激光器、调制器、耦合器、分束器、波分复用器、探测器等。目前业内有两大类芯片封装解决方案,一类是III-V族,一类是硅光,其中前者技术相对较成熟,有成熟的单片集成解决方案,后者的激光器集成和封装方案还在完善。

 


一般来说,光电芯片的研制过程可分解成为三个环节,分别是外延材料设计、外延材料的生长以及后端工艺制备。外延材料设计是指借助模拟仿真软件设计出满足应用需求的芯片外延结构。外延材料的制备是指利用相关方式生长出满足设计要求的外延材料,其质量往往是影响光芯片性能的重要因素。后端工艺制备则是利用半导体相关工艺,将外延材料制作成具有一定表面结构的光电芯片。


而中国在光电芯片的研发、设计、流片加工、封装等方面,与国外相比,都有些欠缺。据中国电子元件行业协会发布的《中国光电子器件产业技术发展路线图(2018-2022年)》显示,国内企业目前只掌握了10Gb/s速率及以下的激光器、探测器、调制器芯片,以及PLC/AWG芯片的制造工艺以及配套IC的设计、封测能力,整体水平与国际标杆企业还有较大差距,尤其是高端芯片能力比美日发达国家落后1-2代以上。而且,中国光电子芯片流片加工也严重依赖美国、新加坡、加拿大等国。

 

在外部环境方面,在全球电子信息产业的格局中,中国依然是行业的新进者,按照产业的发展规律,新进者一定是先从整机和系统等相对容易的产业环节开始切入。赛迪智库集成电路研究所超摩尔研究室主任朱邵歆博士告诉《通信产业报》(网)记者,我国目前所处的产业阶段决定了整机和系统企业会优先采购全球龙头供应商的光芯片,从而对自主研发芯片的决心有所松懈。


显然,光电芯片的研发过程极为复杂,不仅需要一定的技术积累,还需要较大的投资,研发和生产周期也都较长,高端芯片更是如此。这意味着中小企业很难在高端光电芯片的研发上有所作为,而即便是大型企业,在研发的过程中没有获得足够多的用户反馈,及时纠错,在商用过程中多少也有些力不从心。


如何突破
要攻克高端芯片,首先得打破国内通信设备厂商不愿意用、研发厂商不敢大投入的怪圈。这就需要加大信息基础设施建设的投入,统筹产业布局,改善企业生存环境,营造良好的产业生态。
此外,中国通信学会光通信委员会荣誉主任、亚太光通信委员会主任毛谦认为,芯片工艺非常复杂,工艺的成功与人很有关系,培养、吸引高技术人才也是重中之重。

 

 


朱邵歆则建议,国内的通信设备企业要判定当前的国际形势,加大自主产品的研发力度,利用系统优势,加大试错比例。还要借光芯片开始在消费电子中应用的东风(如人脸识别的VCSEL光芯片),发挥技术储备优势,加大产品和市场布局,以市场的手段提升光芯片产品的竞争力。


可喜的是,国内已经有多家企业和科研院所率先布局光电芯片领域,并取得了一定的成果。比如,武汉邮电科学院等科研机构在光器件领域深耕多年,具有深厚的技术储备。华为海思早在2013年,通过收购比利时硅光子公司Caliopa,加入芯片战场,后来又收购了英国光子集成公司CIP,目前该公司已经掌握100G光模块技术,准备进一步攻克难关,实现量产。


烽火科技旗下光迅科技近日推出了120GCXP模块和100GQSFP28SR4模块,这是在国内首次实现100G速率光模块的芯片国产化。此外海信、华工科技等都在耕耘高端光电芯片市场。


然而,上述企业的芯片产品要全部实现内部采购,还需要很长时间。朱邵歆强调,对于中国的光芯片发展来说,一些必要的“学分”还是要修满的。


记者手札
以工匠之心静待花开

在中国光通信产业链里,光电芯片产业一直以来都在低端徘徊。有资料显示,10Gb/s以及以下速率光芯片国产率能够达到80%以上,可是25Gb/s以及以上速率光芯片却处于产业的洼地。这与手机芯片产业是何等的相似,使人不免产生疑问,难道中国真的玩不转这种高科技的玩意儿吗?


答案肯定是否定的。其实中国在很多产业走在世界的前列,比如高铁,比如航天工业,这都说明了中国在芯片领域同样拥有走在世界前列的可能,只是需要时间罢了。


其实任何一项高科技产物都需要资金、时间的积累,而中国光电芯片产业就恰恰如此,毕竟这是一个需要精密仪器在纳米级进行集成、封装作业的产业,需要的是技术长期的积累,更需要耐得住寂寞,以及资金消耗。只要认清这一点,肯投入,肯花费大量的精力去布局产业,那么就会赢得最后的胜利。


相信,中国光电芯片产业会有成功迈入高端,引领世界的那一天,因为这是对耐心等待最好的奖赏。

 

 
关注与非网微信 ( ee-focus )
限量版产业观察、行业动态、技术大餐每日推荐
享受快时代的精品慢阅读
 

 

继续阅读
科技巨头纷纷加码人工智能芯片布局,Facebook、亚马逊、谷歌竞争激烈

近年来,科技巨头们似乎都意识到了未来人工智能的激烈竞争,纷纷加码人工智能芯片布局。

联发科5G基带芯片Helio M70通过5G吞吐量测试,将于今年下半年开始供货

联发科技今日宣布其5G调制解调器芯片 Helio M70 通过安立公司(Anritsu Corporation)MT8000A 5G测试仪, 实现了最大下行与上行链路吞吐量。Helio M70是唯一具有LTE和5G双连接(EN-DC)的5G调制解调器芯片,支持从2G至5G各代蜂窝网络的多种模式。

比特大陆第二代7nm芯片正式出炉,币圈寒冬不寒?
比特大陆第二代7nm芯片正式出炉,币圈寒冬不寒?

距离上一代7nm芯片发布不到半年,比特大陆第二代7nm芯片正式出炉,在币圈寒冬与众多谣言之中,这家低调的公司选择用实力说话。

三星半导体如何从追随者成为领导者?
三星半导体如何从追随者成为领导者?

大型集团是专一求精的对立面,而三星则是典型的集团化大财阀。1938年,三星从不起眼的食品出口商起家,经历了两场大战的动荡和余波,同时实现了多元化和扩张。

人工智能不是你想爱就能爱,泡沫迟早被挤出市场

《北京人工智能产业发展白皮书(2018)》显示,全国人工智能企业4040家,但拿到风险投资的公司合计1237家(含31家已上市公司),占总数的30%,也就是说,有70%的公司仍然拿不到投资。

更多资讯
Navi GPU让AMD的好日子才刚刚开始?
Navi GPU让AMD的好日子才刚刚开始?

AMD将推出代号为Navi的GPU,并借此缩小和英伟达之间的差距;4.485亿美金的大规模现金注入将为其下一步研发活动和/或偿还部分债务提供有力的资金支撑

日本斥资12亿美元,将打造新一代国产超级计算机

要想高速、准确处理从各种事物收集到的庞大数据,离不开具有强大计算能力的设备,超级计算机就是支撑这一运算的技术之一。

2018年国内晶圆产线布局情况一览

2月19日,据芯思想研究院最新报告统计, 2018年内有关中国晶圆生产线的项目共46个,总投资金额高达14000亿人民币。

要让RISC-V跑起来究竟需要多大的FPGA?
要让RISC-V跑起来究竟需要多大的FPGA?

这两年,众所周知的国际大环境、国内大环境、行业大环境的缘故,RISC-V被弄得就跟雷雷大师曾经的太极功夫一样超级热,上周在加州面见一曾负责RISC-V推广的大佬(老外),他表示很诧异这玩意儿在中国的发烧现象。

富士康进军半导体市场企图明显,在济南将有新动作?

鸿海富士康集团进军半导体市场企图心明显,鸿海集团总裁郭台铭也证实,半导体一定要自己做,除了在珠海的半导体投资案之外,最新的投资案又曝光,将计划在济南市设立功率芯片制造厂。

电路方案