ICC訊 2021年,伴隨著5G和數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展,我國進入十四五規(guī)劃開局階段,雙千兆網(wǎng)絡、集成電路將成為未來五年我國社會經(jīng)濟的重點發(fā)展對象,旨在打造新一代高速智聯(lián)的網(wǎng)絡時代。光通訊技術則是未來網(wǎng)絡通訊時代的基礎,其以超高速、大容量和低時延的技術特征推動網(wǎng)絡應用迭代演進,光通訊產(chǎn)業(yè)成為未來信息社會的重要產(chǎn)業(yè)力量。
近日,訊石光通訊網(wǎng)采訪高速光模塊、光器件制造商蘇州海光芯創(chuàng)光電科技股份有限公司(以下簡稱海光芯創(chuàng))CEO胡朝陽博士。光模塊、光器件是構建光通訊網(wǎng)絡的關鍵部件,基于核心光電芯片實現(xiàn)光電信號的轉換和傳輸,胡博士擁在光電子器件研發(fā)和商用方面擁有二十多年的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。
發(fā)揮100G先進成熟制造 推出高速200G/400G產(chǎn)品
據(jù)胡博士介紹,公司伴隨近年來海內(nèi)外數(shù)據(jù)中心光通訊需求升級,以及穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品質量,海光芯創(chuàng)的高速光模塊產(chǎn)品已經(jīng)批量出貨到國內(nèi)外主流數(shù)據(jù)中心市場。同時,為滿足國內(nèi)外日益加大的市場需求以及數(shù)據(jù)中心光模塊產(chǎn)品迭代升級的要求,海光芯創(chuàng)正在加速平勝路新場地的擴產(chǎn)建設,目的是有效解決國內(nèi)外客戶迅猛需求所傳遞的交付壓力。
北美大型數(shù)據(jù)中心200G/400G高速模塊率先規(guī)模商用,主流光模塊公司逐步發(fā)貨高速光模塊。海光芯創(chuàng)致力于成為高速光模塊、光電子器件的領先供應商,其高速光模塊產(chǎn)品商用步伐同樣迅速,200G/400G多模產(chǎn)品已向客戶送樣驗證并實現(xiàn)小批量出貨。今年3月推出200G QSFP56 FR4(2km)單模光模塊,實現(xiàn)了200G全系列產(chǎn)品組合。
圖片來源:海光芯創(chuàng)官網(wǎng)
隨著數(shù)據(jù)中心架構向200G/400G切換,在100G低速率和400G高價格之間,200G被認為是一個極具性價比的方案。胡博士介紹,200G產(chǎn)品是基于海光芯創(chuàng)成熟的100G制造平臺打造,尤其是深受市場驗證的100G 產(chǎn)品光學平臺和生產(chǎn)工藝平臺,擁有成熟的制程工藝和關鍵物料供應鏈,可以為客戶提供高品質、高性能和有價格競爭力的產(chǎn)品。
光模塊市場的未來有望成為磷化銦和砷化鎵等III-V族材料和硅光集成技術并存發(fā)展的局面,硅光集成技術已經(jīng)在部分場景的應用具有顯著優(yōu)勢,公司為此專門設立硅光子研發(fā)部門,專注發(fā)展高速硅光模塊,部分硅光模塊產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)小批量出貨。
打造光電子集成平臺 夯實內(nèi)部工藝基礎
2020年,海光芯創(chuàng)宣布落成全新工廠,這即是公司業(yè)務發(fā)展的里程碑,也是未來歷史的新起點。新工廠配備了先進的光電子集成平臺,是推動公司高端模塊業(yè)務實現(xiàn)迭代升級的基礎。胡博士表示,公司早期發(fā)展過程將光模塊和光器件制造產(chǎn)線和研發(fā)平臺分開,產(chǎn)生了較高的管理成本。不過,新的光電子集成平臺打造了完整的從器件到模塊的垂直整合體系,其具備芯片級評估能力,器件到模塊的設計與仿真能力,自動化工藝與測試平臺和系統(tǒng)應用級測試分析能力。
先進光電子集成平臺(局部)
其中,芯片級能力涵蓋了晶圓級封測、光電子芯片的老化與測試分析、芯片的可靠性驗證、芯片的失效分析等。在設計與仿真方面,該平臺具備光學設計與仿真、器件級高頻設計與仿真、高頻電路和信號完整性設計等能力。而在工藝平臺方面,公司部署了可批量生產(chǎn)的自動化光電子集成工藝機臺以及自主開發(fā)的MES軟件系統(tǒng),完成了高精度、高可靠性的Die Bonding、Wire bonding和光耦合等工藝,實現(xiàn)了產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)的100%可追溯性及產(chǎn)品質量的嚴格管控。基于以上完整的平臺流程,公司研發(fā)、生產(chǎn)、測試工作做到實時互通,提高流程效率以及為降低成本和保障質量夯實基礎。
截至目前,海光芯創(chuàng)擁有員工800余人,其中研發(fā)團隊100多余人,但胡博士并不滿足于此,隨著公司業(yè)務繼續(xù)擴大,未來還將進行5萬平方米的工廠擴展,制造和研發(fā)團隊也將進一步擴大,以是適應未來的需求升級和激烈的市場競爭。
未來多元技術并存 過熱投資需謹慎
未來技術選擇需要考量不同技術對綜合成本的影響。
100G市場已經(jīng)進入到一個成本和價格穩(wěn)定的格局,200G/400G是新興市場,國內(nèi)400G需求以SR8/SR4多模為主, DR4/FR4也會有較大需求,而北美市場400G需求則以DR1/FR1和DR4/FR4等單模為主。這是依據(jù)中美不同的數(shù)據(jù)中心生態(tài)環(huán)境所導致的產(chǎn)品選擇差異。
硅光集成具有高度集成以及大批量生產(chǎn)時的成本優(yōu)勢,尤其是在DCI應用場景以及400G DR4模塊上,其核心硅光晶圓/芯片可利用半導體Foundry廠的成熟CMOS工藝及產(chǎn)線,可實現(xiàn)自動化、大批量、高良率的制造,尤其是近年來國內(nèi)正在大力建設半導體Foundry廠,也讓硅光集成成為了行業(yè)“彎道超車”的熱點。而基于III-V族(例如InP)的光子集成,更適用于功能相對單一的應用場景,例如直調(diào)(DML)和外調(diào)(EML)激光器,其優(yōu)勢體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)鏈成熟和性能優(yōu)良,但是,采用InP材料的光子集成還是硅光集成,最終還是要由終端客戶依據(jù)自身的條件而決定,兩者共存也極為可能。
目前,業(yè)界討論熱議的共封裝光學(CPO)或將影響光模塊產(chǎn)業(yè)生態(tài),胡博士對此認為,互聯(lián)網(wǎng)廠家花費了大量的努力實現(xiàn)了光模塊和網(wǎng)絡設備的解耦,光模塊廠家殫精竭慮實現(xiàn)了連 “白菜價”都不如的光模塊生產(chǎn)制造,因此當前還不能判斷終端用戶是否能夠接受CPO。盡管CPO技術可滿足未來高度集成的超高速互連的需求。CPO技術的本質還是將光模塊功能和設備綁在一起,其更換和維護成本是否能被用戶接受,還需要等待時間驗證。并且,CPO也需要高效率的工藝平臺和大批量制造能力,這正是光模塊廠商的優(yōu)勢,對光模塊研發(fā)、制造和交付的深度理解,未來也可能是光模塊廠商參與CPO時代的競爭優(yōu)勢。
胡博士建議投資界無需對光模塊行業(yè)進行過熱的投資,一方面是5G、接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心等本身就是成本敏感的應用市場,二是企業(yè)過度價格競爭導致惡劣的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,利潤下降最終會反噬行業(yè)發(fā)展。唯有理性看待市場前景,發(fā)揮各自特長,攜手推動行業(yè)回歸理性健康。
胡朝陽博士(左)接受訊石采訪
回歸制造企業(yè)本質初心
回到海光芯創(chuàng)本身,立足于持續(xù)升級的先進光電子集成制造平臺,堅持光模塊產(chǎn)品的質量保障和快速交付是制造企業(yè)的本質價值,踐行對客戶服務和價值創(chuàng)新的初心承諾,間接更好地助力新一代光電互聯(lián)造福更多社會大眾。