計(jì)算速度比電子芯片快約1000倍，功耗卻能更低——光子芯片，正成為當(dāng)下各國(guó)爭(zhēng)相布局的前沿產(chǎn)業(yè)。記者近日獲悉，在北京電子城IC/PIC創(chuàng)新中心，光電芯片封裝測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)一期已建設(shè)完成，初步具備光電芯片基本測(cè)試封裝能力，可為初創(chuàng)企業(yè)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化提供支持。

“換道”突破晶體管限制

傳統(tǒng)電子芯片的性能提升主要依賴縮小內(nèi)部單元晶體管尺寸，以盡可能在單位面積內(nèi)放置更多的晶體管。通常情況下，構(gòu)成芯片所集成的晶體管數(shù)量越多，芯片計(jì)算能力就越強(qiáng)。但受到加工精度的限制，傳統(tǒng)技術(shù)路線面臨瓶頸。為了提高算力、突破瓶頸，通過(guò)研究光學(xué)信號(hào)在傳播過(guò)程中發(fā)生的物理變換實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能，光子芯片成為新的突破方向。

“理想狀態(tài)下，光子芯片的計(jì)算速度比電子芯片快約1000倍，同時(shí)功耗更低，從性能上能夠突破摩爾定律的限制。”光子算數(shù)科技創(chuàng)始人白冰說(shuō)。

光電芯片的特性，為我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)“換道超車”提供了很好的機(jī)遇。光計(jì)算芯片與電子芯片原理不同，不依賴晶體管優(yōu)化，而是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換原理，利用光信號(hào)傳播速度更快、功耗更低和不受電磁干擾等特性，實(shí)現(xiàn)更快速度和更低功耗完成特定計(jì)算任務(wù)。同時(shí)，光子芯片的制造環(huán)節(jié)全流程都可在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，與外國(guó)的技術(shù)水平基本處于同一條起跑線上。

老廠房變“創(chuàng)芯”空間

2021年發(fā)布的《北京市關(guān)于促進(jìn)高精尖產(chǎn)業(yè)投資推進(jìn)制造業(yè)高端智能綠色發(fā)展的若干措施》中，明確提出要搶先布局光電子等領(lǐng)域未來(lái)前沿產(chǎn)業(yè)。

2021年，燕東微電子6寸晶圓制造廠在科技服務(wù)運(yùn)營(yíng)商電子城高科的主導(dǎo)下，變身電子城IC/PIC創(chuàng)新中心，為更多“創(chuàng)芯力”科研團(tuán)隊(duì)和企業(yè)提供了成長(zhǎng)與騰飛的空間。電子城IC/PIC創(chuàng)新中心運(yùn)營(yíng)單位、北京電子城集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)公司副總經(jīng)理孫洪蘭介紹，酒仙橋地區(qū)是國(guó)內(nèi)最早的電子工業(yè)基地，如今通過(guò)更新改造，已從過(guò)去單一的電子工業(yè)聚集區(qū)，變身成中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)的重要組成部分。

初步具備測(cè)試封裝能力

老廠房改造的同時(shí)，園區(qū)還考慮到科研團(tuán)隊(duì)和初創(chuàng)企業(yè)的需求。光電芯片和傳統(tǒng)電子芯片一樣，在推向市場(chǎng)應(yīng)用前，需要對(duì)芯片進(jìn)行封裝測(cè)試的驗(yàn)證以及小規(guī)模試制，但處于起步期的光電芯片產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)不成熟，尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化的封裝和測(cè)試平臺(tái)，大型封測(cè)廠難以為新需求提供定制化封裝方案研發(fā)和試樣加工。這無(wú)疑增加了初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的等待時(shí)間成本和加工成本。

在電子城高科與光子算數(shù)的共同努力下，2022年，光電芯片封裝測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)第一階段在電子城IC/PIC創(chuàng)新中心建設(shè)完成。目前，平臺(tái)已完成初級(jí)階段的基建改造和潔凈間建設(shè)，初步具備光電芯片基本測(cè)試封裝能力。(孫奇茹)

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