中興事件之后，引發(fā)了關(guān)于中國半導體芯片核心產(chǎn)業(yè)的擔憂，引起了業(yè)界人士都中國芯的重視。其實，一直以來，中國都是在光通信領(lǐng)域占有很重要的位置，但在光通信芯片上，就還需進一步的努力，發(fā)展空間還有很大，尤其是高端電芯片。

高端光電芯片是最大短板

在光通信傳輸過程中，發(fā)射端將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出激光束，通過光纖傳遞，在接收端接收到光信號后再將其轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)調(diào)制解調(diào)后變?yōu)樾畔?，而光電芯片所起到的作用就是實現(xiàn)電信號和光信號之間的相互轉(zhuǎn)換，是光電技術(shù)產(chǎn)品的核心，處于光通信領(lǐng)域的金字塔尖。

目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)光電芯片的企業(yè)并不多，約30余家，其中大多數(shù)能夠大批量生產(chǎn)低端芯片。

僅有光迅科技、海信、華為、烽火等少數(shù)廠商可以生產(chǎn)中高端芯片，但總體供貨有限，市場占比不足1％，高端芯片嚴重依賴于博通、三菱等美日公司。

中國電信科技委主任韋樂平表示，在路由器、基站、傳輸系統(tǒng)、接入網(wǎng)等光網(wǎng)絡核心建設成本中，光器件成本占比高達60－80％，而光器件成本高企的核心原因在于高端芯片還不能完全國產(chǎn)化，需要依賴進口，因此高端光電芯片應該成為中國光通信產(chǎn)業(yè)需要攻克的關(guān)鍵點。

問題出在哪

中國光電芯片產(chǎn)業(yè)相對落后，既與內(nèi)部研發(fā)實力，也與外部環(huán)境有關(guān)。

在內(nèi)部研發(fā)方面，光電芯片是一種高度集成的元器件，其所集成的元件包括激光器、調(diào)制器、耦合器、分束器、波分復用器、探測器等。目前業(yè)內(nèi)有兩大類芯片封裝解決方案，一類是III－V族，一類是硅光，其中前者技術(shù)相對較成熟，有成熟的單片集成解決方案，后者的激光器集成和封裝方案還在完善。

一般來說，光電芯片的研制過程可分解成為三個環(huán)節(jié)，分別是外延材料設計、外延材料的生長以及后端工藝制備。外延材料設計是指借助模擬仿真軟件設計出滿足應用需求的芯片外延結(jié)構(gòu)。外延材料的制備是指利用相關(guān)方式生長出滿足設計要求的外延材料，其質(zhì)量往往是影響光芯片性能的重要因素。后端工藝制備則是利用半導體相關(guān)工藝，將外延材料制作成具有一定表面結(jié)構(gòu)的光電芯片。

而中國在光電芯片的研發(fā)、設計、流片加工、封裝等方面，與國外相比，都有些欠缺。據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（2018－2022年）》顯示，國內(nèi)企業(yè)目前只掌握了10Gb／s速率及以下的激光器、探測器、調(diào)制器芯片，以及PLC／AWG芯片的制造工藝以及配套IC的設計、封測能力，整體水平與國際標桿企業(yè)還有較大差距，尤其是高端芯片能力比美日發(fā)達國家落后1－2代以上。而且，中國光電子芯片流片加工也嚴重依賴美國、新加坡、加拿大等國。

在外部環(huán)境方面，在全球電子信息產(chǎn)業(yè)的格局中，中國依然是行業(yè)的新進者，按照產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，新進者一定是先從整機和系統(tǒng)等相對容易的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)開始切入。賽迪智庫集成電路研究所超摩爾研究室主任朱邵歆博士告訴《通信產(chǎn)業(yè)報》（網(wǎng)）記者，我國目前所處的產(chǎn)業(yè)階段決定了整機和系統(tǒng)企業(yè)會優(yōu)先采購全球龍頭供應商的光芯片，從而對自主研發(fā)芯片的決心有所松懈。

顯然，光電芯片的研發(fā)過程極為復雜，不僅需要一定的技術(shù)積累，還需要較大的投資，研發(fā)和生產(chǎn)周期也都較長，高端芯片更是如此。這意味著中小企業(yè)很難在高端光電芯片的研發(fā)上有所作為，而即便是大型企業(yè)，在研發(fā)的過程中沒有獲得足夠多的用戶反饋，及時糾錯，在商用過程中多少也有些力不從心。

如何突破

要攻克高端芯片，首先得打破國內(nèi)通信設備廠商不愿意用、研發(fā)廠商不敢大投入的怪圈。這就需要加大信息基礎設施建設的投入，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)布局，改善企業(yè)生存環(huán)境，營造良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

此外，中國通信學會光通信委員會榮譽主任、亞太光通信委員會主任毛謙認為，芯片工藝非常復雜，工藝的成功與人很有關(guān)系，培養(yǎng)、吸引高技術(shù)人才也是重中之重。

朱邵歆則建議，國內(nèi)的通信設備企業(yè)要判定當前的國際形勢，加大自主產(chǎn)品的研發(fā)力度，利用系統(tǒng)優(yōu)勢，加大試錯比例。還要借光芯片開始在消費電子中應用的東風（如人臉識別的VCSEL光芯片），發(fā)揮技術(shù)儲備優(yōu)勢，加大產(chǎn)品和市場布局，以市場的手段提升光芯片產(chǎn)品的競爭力。

可喜的是，國內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)和科研院所率先布局光電芯片領(lǐng)域，并取得了一定的成果。比如，武漢郵電科學院等科研機構(gòu)在光器件領(lǐng)域深耕多年，具有深厚的技術(shù)儲備。華為海思早在2013年，通過收購比利時硅光子公司Caliopa，加入芯片戰(zhàn)場，后來又收購了英國光子集成公司CIP，目前該公司已經(jīng)掌握100G光模塊技術(shù)，準備進一步攻克難關(guān)，實現(xiàn)量產(chǎn)。

烽火科技旗下光迅科技近日推出了120GCXP模塊和100GQSFP28SR4模塊，這是在國內(nèi)首次實現(xiàn)100G速率光模塊的芯片國產(chǎn)化。此外海信、華工科技等都在耕耘高端光電芯片市場。

然而，上述企業(yè)的芯片產(chǎn)品要全部實現(xiàn)內(nèi)部采購，還需要很長時間。朱邵歆強調(diào)，對于中國的光芯片發(fā)展來說，一些必要的“學分”還是要修滿的。

以工匠之心靜待花開

光電芯片產(chǎn)業(yè)一直是低端產(chǎn)品在發(fā)展，高端欠缺。有資料顯示，10Gb／s以及以下速率光芯片國產(chǎn)率能夠達到80％以上，可是25Gb／s以及以上速率光芯片卻處于產(chǎn)業(yè)的洼地。這與手機芯片產(chǎn)業(yè)是何等的相似，使人不免產(chǎn)生疑問，難道中國真的玩不轉(zhuǎn)這種高科技的玩意兒嗎？

其實不是這樣的，中國在很多產(chǎn)業(yè)走在世界的前列，比如高鐵，比如航天工業(yè)，這都說明了中國在芯片領(lǐng)域同樣擁有走在世界前列的可能，只是需要時間罷了。畢竟這是一個需要精密儀器在納米級進行集成、封裝作業(yè)的產(chǎn)業(yè)，需要的是技術(shù)長期的積累，更需要耐得住寂寞，以及資金消耗。

如果有投入、愿意花費精力布局這一產(chǎn)業(yè)，中國光電芯片產(chǎn)業(yè)將會向高端發(fā)展，在這期間，只需耐心等待。