OFC2024专访：AI低功耗驱动 奇芯光电的硅基改性材料平台迎来大发展

4/21/2024，光纤在线讯，在AI算力时代，低功耗的需求正成为推动光通信产业链创新的关键动力。作为PIC光子集成电路的先行者，奇芯光电自2014年成立以来，一直专注于将奇芯光电自主开发的硅基改性材料与标准硅基光子集成电路（PIC）相结合，为业界提供具备超高集成规模且性能优异的光电集成芯片、光器件和光模块解决方案，产品覆盖AI数据中心、骨干网、城域网、接入网和5G/6G无线通信。在今年OFC展会上，我们有幸采访到了奇芯光电的总经理程东先生，深入了解了AI时代下奇芯光电的光子集成技术的最新进展。

图：奇芯光电OFC2024展示其多材料集成技术平台

AI时代，PIC光子集成迎来发展机遇

在PIC光子集成领域，奇芯光电凭借其自主知识产权的硅基改性材料所形成的多材料异质集成平台，成功实现了Si（高折射率差）和SiO2（低损耗）两大平台优势的整合。公司从芯片设计、工艺研究到产品开发，全方位融合创新，为客户提供了性能领先的光电芯片、器件和模块，特别是在超低损耗、超高耦合效率以及超高均匀一致性方面表现突出。

程总指出，奇芯光电的新材料体系完美契合了人工智能高带宽网络对低功耗、低时延的需求。

在展会现场，奇芯光电展示了基于其创新的硅基多材料异质集成平台的成果。通过采用标准硅光工艺在硅基材料上制备标准MOD和PD器件单元，在硅基改性材料上生长高性能Splitter、CWDM、DWDM、PBS、MZI、MRR、Delay Line、Mirror、SSC、MMI等器件单元，层与层之间利用超低损耗（0.015dB）光通孔相连接，从而实现超低损耗的三维多材料异质集成，极大地扩展了硅光产品的应用范围。

随着人工智能和机器学习应用的日益普及，800G/1.6T光模块的市场需求迅速增长。奇芯光电的CWDM Mux/DeMux芯片和组件在高速高密度光模块领域迎来了巨大的发展机遇。该系列芯片采用马赫曾德（MZ）方案，带宽超过16nm，优于AWG方案的12nm；芯片模场直径与单模光纤完美匹配，耦合损耗小；输出光斑发散角小，与探测器耦合效率高，有效降低了模块封装的工艺难度。目前，Mux/DeMux芯片及组件的出货量已超过1000万，广泛应用于100G/400G/800G CWDM4、FR4和2×FR4的高速光模块中。

匹配OCS全光交换：高集成度矩阵光开关迎新机会

针对Google为搭建TPUv4 AI集群而发布的全光交换机（OCS）新型架构，奇芯光电基于其硅基多材料异质集成平台，开发了具备低损耗、高集成度、大带宽和高消光比等特点的矩阵光开关，包括1xN以及NxN等系列。其中，16*16光开关矩阵芯片插入损耗小于5dB，40nm波长范围内的消光比大于30dB。未来，奇芯光电也会将该优势方案进一步优化，整合并集成其它光开关方式，为OCS大型光交换矩阵的需求提供了强有力的支持。

面对AI/ML迅猛发展而带来的新技术日新月异，程总表示，技术的迭代更新证明了市场的活力。他坚信，随着全光交换技术的推进以及业界对高带宽、低功耗、低时延要求的不断提高，奇芯光电的硅基多材料异质集成平台的优势将会日益凸显并迎来更加广阔的发展前景。