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来源:是说芯语发布时间:2023-07-011783浏览
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ChatGPT掀起人工智能浪潮，也让光子芯片行至幕前。
人工智能水平取决于数据、算法、算力，传统电子芯片尺寸逼近物理理论极限，算力逐渐接近“天花板”，而利用光子来生成、处理、传输并显示信息的光子芯片，运算速度是传统芯片的1000倍，功耗是1/90000，且不严重依赖EUV光刻机。
因此，光电混合，也被视为下一代计算芯片基建技术发展方向。
“要说光子芯片国内谁做得最好，就是咱们陕西的企业。”陕西光电子先导院负责人告诉镐京笔记（ID：Haojing_2023）。
据了解，西安布局光子芯片企业100余家。类ChatGPT产品或是大厂投资的事，但决定算力的光子芯片，西安已提前卡位，且动作频频。
譬如，源杰科技（688498.SH）日前披露：50G产品已小批量发货，个别客户验证中；100G产品研发进展比较顺利。
50G是什么概念？
据ICC统计，25G光芯片的国产化率约20%，而25G以上国产化率仅5%左右。这也就意味着，谁能突破该领域技术并实现量产，谁就能在这个规模逾百亿且保持高速增长的市场中占据主动权。
加速“追光”
AI时代，光子芯片要“革”电子芯片的命。
2022年11月，ChatGPT横空出世，爆火的同时带来严峻挑战：一边是计算量爆棚的生成式AI与大模型发展热情高涨，另一边是即将触顶的算力增长空间与算力消耗所带来的惊人碳排放量。
上述负责人表示：“可以说，信息时代的基础设施是电子芯片，人工智能时代将更多地依托光子芯片，光子芯片是未来新一代信息产业的基础设施和核心支撑。”
何出此言？
与电子相比，光子作为信息载体具有先天优势：超高速度、超强的并行性、超高带宽、超低损耗。目前，光子芯片已对传统芯片形成部分替代，并在5G通信、大数据中心等领域开拓了大量新应用。
如今步入发展“黄金时代”的光子芯片，在二十年前还是一个“冷门赛道”。
彼时，武汉依托东湖高新技术开发区建设“光谷”，布局光线通信产业。经过十余年发展，成果颇为显著，据新华网报道，2000年其光电子产业规模只有100多亿元，2010年总收入突破1000亿元。
因为光子产业的诸多细分领域，被包括武汉在内的一些城市抢占，在此期间，作为“硬科技”重镇的西安，干脆瞄准光子芯片、光子制造、光子传感三大方向——起步虽晚，“追光”劲猛。
毕竟，西安拥有光机所、西电、西工大等一批光子学科健全、特色鲜明的高校院所，科研成果丰厚。如2022年，西安光机所在“大国工程”中突破一系列难题：深度参与先进天基太阳天文台“夸父一号”，成为唯一一家同时参与三项有效载荷研制的单位；成功研制出水下湿插拔光电连接器，为助力深海战略解决了“卡脖子”技术难题……
另一方面，在“追光计划”等政策助力之下，西安光子产业集聚效应显现，源杰科技、奇芯光电、唐晶量子、炬光科技等100余家光子技术企业“你追我赶”，如今初步形成了光子制造、光子信息、光子传感等产业集群，产值以千亿计。
进军高端
众多芯片研发企业的“追光”之途中，“国产替代”成为绕不开的话题。目前，国内光芯片市场中，2.5G、10G激光器芯片市场国产化程度较高。但面向更高速率，比如25G、50G，进口依赖还比较严重。走向更高端的芯片市场，注定了芯片研发要突破更高速率激光器。2022年12月，位于西咸新区的光芯片企业——源杰科技登陆科创板，产品主要应用于光纤接入、数据中心、无线通信、车载激光雷达等领域。其2020年凭借25G MWDM 12波段DFB激光器芯片，成为满足中国移动相关5G建设方案唯一批量供货的厂商。前不久的2023年陕西辖区上市公司投资者集体接待日，源杰科技高管表示，25G及更高速率激光器芯片市场国产化率低，公司凭借核心技术及IDM（垂直一体化整合制造）模式，攻克技术难关，已经实现25G激光器芯片系列产品的大批量供货。眼下，高速率光模块市场前景是一片“蓝海”。
据Omdia统计及预测，2019 年至2025年，25G及以上速率光模块所使用的光芯片，整体市场空间将从13.56亿美元增长至43.40亿美元，年均复合增长率将达到21.40%。同时值得关注的是，源杰科技上述高管透露：50G产品已小批量发货，个别客户验证中；100G产品研发进展比较顺利。这一赛道上，只有率先突破，方能在全国甚至全球市场拥有话语权。源杰科技董秘办公室工作人员称：“研发肯定是我们比较重视的地方，我们今年的研发费用也有增加，后续也会加大研发。”乘着人工智能概念的东风，源杰科技在资本交易市场表现亮眼。截至5月24日，公司股价从2022年底的100.66元/股，翻倍至228元/股。相较于二级市场用脚投票，投资机构的“押注”也比较醒目。根据企查查股权穿透图显示，源杰科技背后，站着华为、中科创星、广发证券等“身影”。至于公司十大客户，招股说明书显示，均为国内光模块领域龙头——足见其激光器芯片技术实力不俗。
承压前行
当然，前景是光明的，道路是曲折的。
源杰科技是国内光芯片行业少数掌握IDM业务体系的公司之一，拥有全流程芯片生产线，包括芯片设计、晶圆制造、芯片加工和测试等。
但这种“全流程”，也引发了一些测评机构对其产能的担忧。
譬如，川谷研究所指出，IDM模式门槛高，固定资产投入较大；同时，IDM模式更新生产线成本较高，如果产能无法跟上，便会影响公司业绩增长，缺乏足够的爆发性。
在2022年招股说明书中，源杰科技也坦言，“晶圆制造的光栅环节图样掩膜定义步骤产能紧张，部分产品需要通过陕西电子委托境外公司加工。”2022年上半年，公司芯片的光栅环节占委托加工总额的11.86%。
关于产能与市场需求匹配情况，上述源杰科技董秘办公室工作人员称，“我们目前募投项目也在进行中，之后产能上也有一定的扩张吧。”
市场变化导致价值波动的问题，也值得关注。
招股说明书显示，从2020年到2022年6月，源杰科技头部产品25G激光器芯片的收入占比从43.09%下滑至10.95%；销售单价从2019年的55.16元/颗下降到2022年6月的21.86元/颗。
源杰科技解释，“2021 年，受市场需求调整影响，公司的25G激光器芯片系列产品从应用于5G移动通信 25GCWDM 6/MWDM 12波段产品转为应用于竞争较激烈的数据中心市场的 25G CWDM 4/LWDM4产品，使得25G激光器芯片系列产品的平均售价下降51.92%……”
但显然，市场变化传导的压力还在继续。
2023年一季度报显示，源杰科技营收比上年同期下降40.60%。
根据《中国经营报》报道，目前半导体市场仍处在调整期，但向好的曙光已经出现，未来可能更多转向车芯、AI芯片。
随着AI对算力的需求爆发，400G、800G以上的高速光模块成为市场热点，技术的更迭速度不断加快，如何加速奔跑实现技术引领，亦或是光子芯片领域的企业保持竞争力的关键。
（图片来源于视觉中国、中国光学、中科创星、源杰科技）
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