如果說光模塊是光通信的核心元件，那么光芯片就是光模塊的核心。國內(nèi)一光模塊企業(yè)人士李工介紹，在光模塊的成本結(jié)構(gòu)中，光芯片的價值含量最高。“光芯片能夠占到光模塊物料成本的30%~50%左右，某些高速率光芯片這個數(shù)據(jù)甚至能達(dá)到60%。”

光芯片一般是由化合物半導(dǎo)體材料（InP系和GaAs系等）所制造，通過內(nèi)部能級躍遷過程伴隨的光子的產(chǎn)生和吸收，進(jìn)而實現(xiàn)光電信號的相互轉(zhuǎn)換。光芯片速率越高，光纖通信傳輸?shù)男示驮礁撸瑫r，高速光芯片研發(fā)、量產(chǎn)的難度都隨之增大。

由于近年來，國際局勢不穩(wěn)，國外斷供國內(nèi)芯片的事件頻頻發(fā)生，國產(chǎn)替代也便成為了近年國內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)界的熱門話題。據(jù)廣證恒生的數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)通信設(shè)備占全球份額40%~70%，但光模塊只有約19%，至于上游光芯片只不到1%。

李工對記者表示：“國產(chǎn)光芯片以中低端為主，目前國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)10Gb/s的激光器量產(chǎn)，25Gb/s激光器接近成熟。而采用PAM4技術(shù)實現(xiàn)帶寬調(diào)制的200G以上高速率光模塊，所需的DSP（數(shù)字信號處理芯片）還要進(jìn)口。”

光為作為科學(xué)技術(shù)廳認(rèn)定的面向5G和大型超大型數(shù)據(jù)中心的25G/50G/100G/200G/400G高速光模塊工程技術(shù)研究中心，他們表示在50G/400G等PAM4光模塊產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了較大突破，已先后推出了50G QSFP28 PAM4 LR、400G QSFP-DDSR8等產(chǎn)品，后續(xù)50G QSFP28 BIDI/ER以及400G QSFP-DD DR4/FR4也將陸續(xù)發(fā)布。

而在國產(chǎn)替代方面，鄔俊峰表示很看好，而光為方面也在著手布局自研器件，“光通信芯片國產(chǎn)化正在面臨很好的機(jī)遇，中美貿(mào)易問題愈演愈烈，以及美國限制華為中興采購美國零件等，都將推動國產(chǎn)芯片的投入力度。華為投資18億擴(kuò)建海思光工廠就是一個很好的例子。芯片進(jìn)口和國產(chǎn)替代的方案我司均會有，在光器件自研方面我們已在近幾年做了重點布局和研發(fā)投入。”

雖然，國產(chǎn)中低端光芯片技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但高端產(chǎn)品上的缺失，依然是不爭的事實。從光模塊廠商的角度去看，鄔俊峰認(rèn)為國產(chǎn)替代的主要挑戰(zhàn)在于高端芯片的穩(wěn)定性和量產(chǎn)能力，“光模塊廠商對芯片廠家的需求主要集中在性能、可靠性、價格和供貨能力等，其中中低端芯片更注重價格和供貨能力，高端芯片更注重性能，這些十分考驗芯片企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)能力，國產(chǎn)替代的最主要挑戰(zhàn)我認(rèn)為還是高端芯片的性能穩(wěn)定性和量產(chǎn)能力。”

而關(guān)于性能穩(wěn)定性和量產(chǎn)能力，李工認(rèn)為在光芯片方面，工藝穩(wěn)定性是關(guān)鍵所在。“工藝的穩(wěn)定性更多取決于設(shè)備、人的經(jīng)驗。設(shè)備的精度、參數(shù)很重要，設(shè)備之間比較起來，就像綠皮火車和高鐵比較。”

另一方面，對于芯片產(chǎn)業(yè)而言，資本投入同樣是很多芯片企業(yè)的痛點。李工表示：“光芯片設(shè)備投資大、回收期長，沒有資本力量介入單靠一家公司很難。相比之下，反而國內(nèi)人才引進(jìn)環(huán)境與政策都比較好，不是大問題，也可以在境外設(shè)立研究所，比如歐美、臺灣等地。最主要的問題是設(shè)備投入資金過大。”

盡管在光芯片領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)面臨著各種各樣的問題，包括資本、技術(shù)等等，高端國產(chǎn)替代目前看來還似乎遙遙無期。但是，如同鄔俊峰所言，國際環(huán)境的動蕩恰好給國內(nèi)相關(guān)企業(yè)帶來了很好的機(jī)遇，各家都在順應(yīng)趨勢開始布局自主研發(fā)。而這，將是未來我們趕上國外先進(jìn)水平的最堅實基礎(chǔ)。
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