專訪寧波芯速聯(lián)光電：專注硅光芯片的量產可靠性 助力客戶跨越研發(fā)投資門檻

  ICC訊 近日，訊石光通訊網(wǎng)采訪光通信互聯(lián)解決方案提供商寧波芯速聯(lián)光電科技有限公司(以下簡稱“芯速聯(lián)光電”)，公司以光芯片技術自主研發(fā)創(chuàng)新為核心，聚焦光通信行業(yè)，主營業(yè)務覆蓋光芯片設計、封裝、測試，并致力于推進行業(yè)光引擎整體解決方案；主打產品涵蓋基于40G/100G/400G/800G的AWG(陣列波導光柵)波分復用芯片及組件，400G以上硅光芯片及DSP調制解調芯片。

  寧波芯速聯(lián)光電總經理楊明先生向訊石介紹，公司的核心技術分為陣列波導光柵(AWG)技術和硅光芯片技術，高度重視產品的可量產性和為客戶帶來的成本效益。公司可以提供芯片、組件產品和器件封裝，產品包括AWG芯片及組件系列，硅光芯片設計和高速光引擎封裝服務以及激光投影產品。在核心技術平臺上，芯速聯(lián)光電打造了成熟的AWG芯片及組件設計及量產平臺，全自動化的COB工藝平臺可以實現(xiàn)100G系列光模塊的批量生產，并建設了應用于400G以上光互聯(lián)的硅光封裝工藝平臺。公司在目前400G DR4硅光芯片的基礎上將持續(xù)投入研發(fā)，逐步向市場提供400G以上速率的商用相干硅光集成芯片。

  回看光通信發(fā)展的歷史節(jié)點，100G光模塊于2017年在北美數(shù)據(jù)中心市場正式地大規(guī)模商用，隨后成為數(shù)據(jù)中心光學架構的主流速率，中國數(shù)據(jù)中心市場100G需求也在持續(xù)增長。數(shù)據(jù)中心100G光模塊以100G CWDM4為主要選擇，同時得益于AWG芯片和組件的多通道、低成本和可靠性優(yōu)勢，100G模塊供應商普遍選擇了以AWG波分復用方案來生產100G CWDM4。楊明表示，AWG芯片是芯速聯(lián)的拳頭產品，公司于2016年建立AWG組件工藝平臺并通過40G AWG組件全工藝驗證。2017年成功通過國內大型光模塊客戶的驗證測試，實現(xiàn)AWG組件批量出貨。2019年再次完成100G AWG產品客戶驗證。公司AWG芯片具有高良率、高帶寬、可定制、低損耗、低串繞和低成本的優(yōu)點，目前國內已有超半數(shù)的光模塊行業(yè)公司選擇了芯速聯(lián)AWG產品。

  伴隨著海外云廠商資本開支的穩(wěn)定增長，以及全球數(shù)據(jù)流量快速上升，網(wǎng)絡基礎設施帶寬容量持續(xù)地向上發(fā)展，數(shù)據(jù)中心迭代周期僅有2-3年，光模塊速率從100G 向200G/400G快速演進，以亞馬遜、谷歌、微軟和Meta為代表的互聯(lián)網(wǎng)云計算公司正在數(shù)據(jù)中心批量部署400G光模塊，重點選擇500米傳輸距離的400G DR4模塊，而400G DR4被認為是硅光集成技術的最佳選擇。硅光技術將各種光學器件在單片集成，相較傳統(tǒng)分立器件可以提升效率，減少了獨立組件組裝工序的繁復，并借用硅晶圓CMOS平臺大批量制造能力，可為顯著降低光模塊成本，有效滿足成本敏感的客戶應用。

400G硅光晶圓及芯片測試結果

  對于未來的光模塊技術趨勢變化，芯速聯(lián)光電選擇在硅光調制器芯片研發(fā)上進行大資金投入。楊明相信，硅光芯片將在400G和更高速率應用上迎來更大的發(fā)展空間，而公司400G發(fā)射端硅光調制器已成功于2019年流片，2020年完成項目設計，同年800G芯片也成功完成流片。2022年5月，芯速聯(lián)光電正式發(fā)布100G DR1和400G DR4硅光調制器芯片，并聯(lián)合國際知名測試設備公司演示了基于芯速聯(lián)光電的硅光芯片方案的400G/800G硅光方案模塊以太網(wǎng)互操作性，成功驗證了400G/800G以太網(wǎng)的滿負荷流量傳輸能力，以及400G/800G扇出到多個100G DR1光模塊的互通及流量測試。

  云數(shù)據(jù)中心用戶意識到磷化銦(InP)和砷化鎵(GaAs)光學在速度、可靠性和與CMOS電子集成方面的局限性，進而推動數(shù)據(jù)中心硅光模塊市場份額逐步增長。根據(jù)LightCounting分析，全球2021-2026年硅光產品將達到近300億美元的銷售收入，到2026年硅光產品市場份額有望超過50%。“但是未來數(shù)年，傳統(tǒng)光模塊仍然是數(shù)據(jù)中心市場的主流選擇，這卻決于最終用戶對于硅光芯片和模塊的成本和可靠性的權衡?！睏蠲鞅硎?，當前的硅光產品需求高度集中在北美市場，而研發(fā)硅光芯片和模塊并做到商用是一項重資產投入和長久過程，對于一般的光模塊和光芯片公司來說是沉重的負擔，特別是CMOS晶圓平臺的流片成本和時間成本一次可高達500萬元。

未來5年硅光產品發(fā)展預測

  芯速聯(lián)光電專注于硅光芯片的開發(fā)設計，具有獨創(chuàng)的電極設計，保證帶寬的情況下有效降低驅動電壓，結合應用場景的系統(tǒng)芯片參數(shù)設計，有效降低過度設計，以及適用于COB工藝的高可靠性設計方案，可以有效降低客戶封裝成本。楊明指出，公司研發(fā)投入累計超過7000萬元，設備固定資產投入超過5000萬元，通過與專業(yè)的硅光芯片制造平臺合作實現(xiàn)了研發(fā)產品數(shù)次流片，是國內為數(shù)不多在硅光芯片領域具備真實供應能力的領先廠商，加之自有配套的自動化器件封裝服務，可以配合光模塊廠商加速硅光開發(fā)項目進程，助其跨越硅光產品的高投資門檻。

  展望未來發(fā)展，芯速聯(lián)光電將首先通過融資繼續(xù)擴大自己的生產能力，將更多研發(fā)成果轉向產品生產，目前正在推進12000平方米廠房建設，預計于明年2月投產。AWG和硅光技術將給公司發(fā)展帶來很好的協(xié)同效應，因為它們的共同課題都是如何持續(xù)降低過大的插損，成熟的AWG技術可為硅光研發(fā)創(chuàng)新提供思路，同時公司AWG產品已經進入多數(shù)光模塊廠商的供應鏈，也可為硅光芯片和硅光引擎的商業(yè)拓展帶來便利，推動100G產品向400G產品的無縫演進。

寧波芯速聯(lián)光電總經理楊明先生（左）接受訊石采訪

  訊石認為，未來光通信市場對于III-V族、硅光、鈮酸鋰乃至聚合物的需求都將持續(xù)釋放，無論是哪種芯片材料，光芯片公司的首要任務是專注于提升芯片的可靠性、可量產性和可延展性，提供更具成本效益的解決方案，以幫助客戶提高產品性能、夯實產品品質、推動產品升級，這正是芯速聯(lián)光電的核心價值，不僅在于技術創(chuàng)新，更是服務至上的信念。