C114訊 1月20日消息（蘭茜）AI時代已經來臨。大模型等新興AI應用需求海量的算力支撐，一座座智算中心拔地而起，規模龐大的萬卡集群逐漸投入商用。如何更好地實現智算中心互聯，服務AI應用創新發展，業界做了大量研究工作。
1月16日，作為“2025中國光通信高質量發展論壇”的開篇之作，“智算中心互聯：算網協同，構筑智算互聯新底座”線上研討會順利召開，邀約產業鏈專家代表，圍繞智算中心間跨地域、跨層級、跨主體、高可靠的算力協同與調度，以及智算中心互聯關鍵技術等話題展開了深入探討。
蘇州海光芯創光電科技股份有限公司首席科學家陳曉剛應邀作了題為《AI時代的硅基光電芯片的發展之路—— 分布式算力網絡需要 Fabless 2.0》的主題報告。在報告中，陳曉剛指出，當前AI技術蓬勃發展，對硅光芯片需求量激增，而硅光產業鏈條中封測產能是關鍵瓶頸，為解決封測困境對硅光產業提出Standard（標準化），Simplified（簡單化）、Scalable（規模化）、Shared（多平臺共享）四點要求。
機遇挑戰并存，光電混合集成主板是未來技術方向
隨著數據中心光互聯市場需求的持續攀升以及 AI 技術的不斷演進，硅基光電芯片產業迎來了前所未有的發展機遇，同時也面臨著諸多嚴峻挑戰。陳曉剛表示，在過去的 7 年中，AI 大模型的算力增長以每年 10 倍的速度持續擴張。這一爆發式增長對芯片間的光互聯帶寬提出了極為苛刻的要求，而電芯片間的通訊帶寬成為制約AI時代算力持續增長的關鍵瓶頸。
在數據中心領域，這一需求體現得尤為明顯。陳曉剛介紹，以 NVIDIA AI 集群為例，隨著 AI 算力的提升，交換芯片的帶寬雖每年翻倍增長，但其能耗也隨之急劇遞增，供電限制導致芯片間互聯距離被迫拉遠。因此，綠色數據中心建設迫切需要高速光模塊技術支持，以實現低能耗海量光互連、高密度互聯通道、產業鏈生態集約與共享。
在眾多光芯片技術中，硅光芯片憑借其獨特的優勢脫穎而出，承載著數據中心高速光互聯的技術優勢。與 VCSEL、DML、EML、TFLN 等技術相比，硅光芯片具有低成本能共享CMOS 產業資源、低功耗能共封裝線性驅動、大容量為多通道單片集成等優勢，涵蓋從短距離到長距離各類連接場景。
陳曉剛表示，回顧硅光技術的發展歷程，其研究初衷是為解決芯片上的高速光互聯網絡。從最初的設想逐步發展至今，已取得了顯著的階段性成果。如今，光電融合、協同發展是半導體工業 Fabless 2.0 增長模式成功的關鍵。未來，光電混合集成主板是我國一項關鍵技術方向。
Fabless 2.0對硅光芯片封測段提出四點需求
如今，高速硅光模塊展現出強勁的增長勢頭。隨著 AI 集群的快速發展，光模塊需求呈現出爆發式增長其，400G 和 800G 光模塊需求尤為旺盛，據 Lightcounting 數據顯示，硅光模塊預計在未來5年光模塊覆蓋率超過50%。
然而，硅光產業鏈在發展過程中也面臨著諸多亟待解決的問題，其中封測產能不足已成為制約產業發展的關鍵瓶頸。為推動硅光芯片量產化發展，Fabless 2.0 在封測段提出Standard（標準化），Simplified（簡單化）、Scalable（規模化）、Shared（多平臺共享）四項需求。
在Standard（標準化）方面，需標準化測試需求，完成測試項標準化、測試方法標準化、測試結構標準化，根據量產階段硅光批量數據，減少冗余測試項，確定硅光器件測試方法及分類，確定硅光器件測試設計規則等；標準化可靠性認證方法及規范，參考半導體產業成熟標準體系，針對硅光芯片特有器件制定專屬的可靠性測試標準，推動標準化組織立項硅光芯片可靠性認證方法及規范；標準化封裝方式，與傳統電芯片相比，硅光芯片封裝方案多樣化和特異化，無統一設計規則，需探索建立標準化的封裝方式。
在Simplified（簡單化）方面，需極簡光 IO 設計，由于硅光耦合是封測產能的主要限制因素，其耦合容差小、過程復雜且片上損耗大，且每套耦合設備月產能<5K，遠低于市場需求，因此，面向千萬以上市場，需要極簡光IO技術；減少性能冗余，目前典型硅光DR4模塊（<500m）系統鏈路預算有近10dB冗余，AI集群內部互聯以短距為主，可以推動新的標準制定，從而節省封測成本；測試需求簡化，硅光產品測試時間長于傳統光模塊，需要對測試流程進行簡化和優化。
在Scalable（規模化）方面，晶圓級貼裝技術相較于傳統工藝具有更高效率，能滿足更大產能需求，此外建設全自動標準化封測線也是實現規模化生產的關鍵，其產能需與量產晶圓廠相匹配，確保整個產業鏈的高效運轉。
在Shared（多平臺共享）方面，需與CMOS產業鏈共享，陳曉剛介紹，硅光芯片目前市場需求約為傳統半導體產線產能的 1/10，共享半導體芯片產業鏈，采用“zero-change”SOI工藝和chiplet封裝有望最大幅度降低產品成本，此外，硅光技術具有融合電學與光學優勢，需擴展到更多的應用領域，如光通信、生物傳感、消費者行業、汽車行業等領域，實現微電子與光電子優勢互補。 
