《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》12月23日訊（記者 郭輝） 西安奇芯光電科技有限公司（下稱“奇芯光電”）在目前國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，顯得有些“特立獨(dú)行”。

在眾所周知的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈分工協(xié)作的背景下，奇芯光電與國(guó)內(nèi)其他芯片公司不同的是，他們不僅同時(shí)具備材料研發(fā)、芯片設(shè)計(jì)、晶圓流片、封裝測(cè)試和智能設(shè)備制造等多環(huán)節(jié)能力，還縱向整合了光子芯片、器件、模塊及子系統(tǒng)的全流程研發(fā)與生產(chǎn)。

全產(chǎn)業(yè)鏈的投入布局，意味著需要龐大且持續(xù)的資金投入，同時(shí)還要面臨更高的創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)也形成一定考驗(yàn)。

對(duì)應(yīng)到奇芯光電2014年成立至今的十年發(fā)展歷程可以看到，他們整整經(jīng)歷了6輪融資。在2022年宣布完成Pre-IPO輪次融資后，但其后的兩年時(shí)間里，這家公司實(shí)際上也并未按照計(jì)劃順利申報(bào)上市。

不過(guò)在產(chǎn)業(yè)周期和市場(chǎng)環(huán)境的多重挑戰(zhàn)下，正如奇芯光電首席工程師徐之光所說(shuō)，硅光芯片和集成是一個(gè)國(guó)家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展必做之事，中國(guó)需要建立自己的光子集成生態(tài)。同時(shí)，將光與電二者的特長(zhǎng)各自發(fā)揮，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)光電集成來(lái)突破半導(dǎo)體摩爾定律的極限，抓住產(chǎn)業(yè)變革的機(jī)遇。**

近期，《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》專訪了奇芯光電首席工程師徐之光，對(duì)奇芯光電獨(dú)具特色的業(yè)務(wù)模式、企業(yè)上市進(jìn)展，以及他們對(duì)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的思考，進(jìn)行了深入交流。

奇芯光電首席工程師徐之光

全產(chǎn)業(yè)鏈布局 光子芯片業(yè)務(wù)對(duì)標(biāo)英特爾等巨頭

硅光芯片和集成技術(shù)，正在成為半導(dǎo)體行業(yè)突破摩爾定律限制，應(yīng)對(duì)AI大算力需求的一大重要方向。就在今年，英特爾、IBM、思科等芯片巨頭，繼續(xù)在硅光集成的技術(shù)線路上馳騁。

在今年7月舉行的光纖通信大會(huì)上，英特爾硅光集成解決方案團(tuán)隊(duì)，分享了由英特爾打造的OCI（光學(xué)計(jì)算互連）芯粒，能夠與英特爾的CPU實(shí)現(xiàn)封裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。據(jù)介紹，英特爾面向數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算（HPC）應(yīng)用打造的OCI芯粒，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)I/O共封裝，可在最長(zhǎng)100米的光纖上單向支持64個(gè)32Gbps通道，有望滿足AI基礎(chǔ)設(shè)施日益增長(zhǎng)的對(duì)更高帶寬、更低功耗和更長(zhǎng)傳輸距離的需求。

IBM則在今年12月宣布，其開發(fā)的新一代光電共封裝 (CPO) 工藝，通過(guò)光學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的光速連接。IBM展示的可實(shí)現(xiàn)高速光學(xué)連接的光電共封裝原型，能夠降低規(guī)?；瘧?yīng)用生成式AI的成本，并提高AI模型訓(xùn)練速度。與傳統(tǒng)的電線相比，使用光電共封裝技術(shù)訓(xùn)練大型語(yǔ)言模型的速度快近五倍，標(biāo)準(zhǔn)大語(yǔ)言模型的訓(xùn)練時(shí)間可從三個(gè)月縮短到三周。此外在光電共封裝技術(shù)的加持下，還將大幅提高數(shù)據(jù)中心能效。

思科方面，近年在硅光路線上則以行業(yè)整合動(dòng)作為主。自2012年起至今， 思科陸續(xù)完成對(duì)Lightwire、Luxtera、Acacia等業(yè)內(nèi)知名光子集成企業(yè)的收購(gòu)。

有行業(yè)研究顯示，盡管光子和電子都是基于硅材料的半導(dǎo)體工藝，但目前硅光還無(wú)法完全復(fù)用當(dāng)前的CMOS工藝及Fab產(chǎn)線，需要定制硅光工藝，不作修改的微電子工藝平臺(tái)無(wú)法制備出高性能的硅光子器件，甚至在材料端也需要形成自主創(chuàng)新。

因此可以看到，由于硅光芯片和集成需要幾乎全產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)和投入，高昂的費(fèi)用使得國(guó)際半導(dǎo)體大廠在這條技術(shù)路線上走得更為靠前。

國(guó)內(nèi)目前進(jìn)行類似全產(chǎn)業(yè)鏈投入的光子企業(yè)，幾乎只有奇芯光電一家。奇芯光電首席工程師徐之光接受《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者專訪表示，從2014年成立至今，他們對(duì)標(biāo)的企業(yè)，正是英特爾、IBM跟思科這樣的國(guó)際芯片巨頭。

據(jù)了解，在材料環(huán)節(jié)，奇芯光電成功研發(fā)出了全球唯一可量產(chǎn)的硅基改性材料，并以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了多材料三維異質(zhì)集成新材料體系，也憑借全新材料形成光器件產(chǎn)品低功耗、高集成度的優(yōu)勢(shì)。不僅如此，為了配合自身產(chǎn)業(yè)化需求，奇芯光電還專門自主研發(fā)了測(cè)試和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的裝備。

奇芯光電之所以選擇IDM的業(yè)務(wù)模式，徐之光向《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示，原因其一是最大程度保護(hù)公司自身的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。“半導(dǎo)體材料技術(shù)的專利申請(qǐng)跟侵權(quán)取證，不像設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)那么容易，所以我們?cè)诰A生產(chǎn)工藝、封裝、測(cè)試環(huán)節(jié)，都基于芯片設(shè)計(jì)跟材料設(shè)計(jì)，去進(jìn)行垂直整合”。

其二，據(jù)其介紹，IDM模式也能加速產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度?！癕PW（多項(xiàng)目晶圓）的流片模式，對(duì)硅光產(chǎn)品而言，需要6到9個(gè)月的周期，這對(duì)產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)迭代而言周期都太久了，并且當(dāng)關(guān)鍵的指標(biāo)和性能發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題之后，MPW模式無(wú)法去更深層次地定位問(wèn)題原因?！?/p>

其三，“全產(chǎn)業(yè)鏈整合也將支撐公司更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展”。徐之光表示，如果公司只進(jìn)行一些芯片產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，而將制造和材料環(huán)節(jié)外包或通過(guò)其他合作實(shí)現(xiàn)，短期內(nèi)或許能夠快速盈利，但公司也考慮到后續(xù)可能的成長(zhǎng)空間將會(huì)較為有限。

徐之光表示，奇芯光電業(yè)務(wù)模式的核心挑戰(zhàn)在于，由于整體的業(yè)務(wù)鏈較長(zhǎng)，對(duì)公司而言要控制的流程變量以及需要控制調(diào)配的資源較多，當(dāng)然對(duì)于公司的投入以及管理能力要求都比較高。

今年公司訂單暴增 現(xiàn)有產(chǎn)品體系將支撐“至少10年成長(zhǎng)”

談及與國(guó)內(nèi)部分光芯片企業(yè)的業(yè)務(wù)區(qū)別，徐之光告訴《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者，“硅光集成的底層還是要靠光芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，但通常意義上講的光芯片，其功能和類型會(huì)比較單一。硅光集成的最終載體是芯片，但功能會(huì)更加復(fù)雜、齊全?！?/p>

奇芯光電首席工程師徐之光表示，奇芯光電要做的是將波分復(fù)用、偏振復(fù)用、分光、延遲等無(wú)源功能，與調(diào)制、接收及解調(diào)等有源功能同時(shí)集成到同一個(gè)芯片上，這也是他們和常規(guī)光芯片公司的主要區(qū)別。

光芯片支持的速率越高，對(duì)芯片性能——尤其是損耗和集成度要求更高。徐之光表示，奇芯光電在這兩個(gè)指標(biāo)方面，能夠形成優(yōu)勢(shì)，原因在于公司具備獨(dú)特的材料體系。

據(jù)徐之光介紹，該公司自研硅基改性材料，損耗可以低到0.01dB/厘米，是常規(guī)硅光材料的四十分之一到一百四十分之一，意味著傳輸距離會(huì)是傳統(tǒng)硅光材料體系產(chǎn)品的四十倍到一百四十倍。另外，材料折射率差的指標(biāo)，也達(dá)到10%到25%之間的片上可調(diào)水平，制造的芯片產(chǎn)品尺寸能夠做到非常小。“二者優(yōu)勢(shì)都是硅材料跟二氧化硅材料不具備的，將代表高速光通信的未來(lái)，也是800G/1.6T產(chǎn)品將能夠占據(jù)市場(chǎng)的核心原因?！?/p>

據(jù)了解，奇芯光電此前已量產(chǎn)400G/800G CWDM4芯片/組件，并且在與客戶進(jìn)行1.6T應(yīng)用的產(chǎn)品開發(fā)。

徐之光表示，人工智能正在加速光模塊代際升級(jí)的頻率，大幅縮短升級(jí)周期，從今年開始，他們正在與相關(guān)領(lǐng)域的下游客戶合作，共同擴(kuò)產(chǎn)滿足需求。同時(shí)，激光雷達(dá)是光傳感領(lǐng)域增長(zhǎng)最為快速的方向，也是奇芯光電正在做的應(yīng)用方向之一，目前其正在與頭部客戶合作開發(fā)用于下一代激光的雷達(dá)技術(shù)方案。

從2014年至今，奇芯光電共完成6輪融資，其資方包括中科創(chuàng)星、深投控、中興合創(chuàng)、國(guó)開科創(chuàng)、達(dá)晨財(cái)智和西安財(cái)金等。在2022年8月，奇芯光電完成了高達(dá)4.2億元規(guī)模的Pre-IPO輪融資，并在今年11月拿到西安財(cái)金的股權(quán)投資。

關(guān)于最新的上市籌備進(jìn)度，奇芯光電方面向《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示，公司最新計(jì)劃在2026年申報(bào)科創(chuàng)板IPO，并且公司已啟動(dòng)股改。

“今年年初到10月份，公司的訂單暴增，交付壓力比較大，因此今年擴(kuò)充了一部分產(chǎn)能，希望明年產(chǎn)能釋放后，能夠在未來(lái)的三年、五年甚至更長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，支撐高速的增長(zhǎng)?！?/strong>徐之光表示，公司從100G到目前主流的400G、800G，到1.6T產(chǎn)品均有布局，按照每代一到兩年的迭代周期，以公司目前的產(chǎn)品研發(fā)和導(dǎo)入節(jié)奏，將能夠支撐后續(xù)至少10年到15年的發(fā)展，“希望在上市之后，能繼續(xù)圍繞AI大發(fā)展，抓住光通信和光模塊的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)?！?/p>