目前市面上的7nm製作工藝的晶片，已經非常接近原子的距離，超頻運轉很容易導致其被電流擊穿，造成短路的情況。為了解決晶片領域的這個問題，需要尋找新的替代品，是非常有必要的。

近年來，國家對晶片行業的重視程度超過以往，對企業而言，光通訊晶片的市場前景不可限量，國內的通訊企業紛紛加大投入，研發晶片。但是中國在光通訊晶片的研發、設計、流片加工、封裝等方面，與國外相比都有所欠缺。

華為、峰火等通訊巨頭在光通訊晶片上投入巨大，中興、大唐等公司近期也在積極佈局。

作為國內通訊行業的領頭羊，華為在光通訊晶片這塊是相對薄弱的環節。華為非常看好光通訊晶片市場，早在 2013 年，就通過收購比利時矽光子公司 Caliopa 加入光通訊晶片戰場，後來又收購了英國光子整合公司 CIP。

5G 給光通訊晶片行業帶來巨大機遇

5G 已經成為國家戰略的一部分，相對於 4G 網路，其峰值理論傳輸速度將比現在快數百倍。而 5G 裡面最重要的一部分就是光模組。

光電子產業已成為全球半導體產業重要分支。根據 WSTS 統計，全球半導體產業分為四大細分領域，分別為積體電路、光電子、分立器件和感測器，其中，光電子是繼積體電路之後的第二大細分領域，市場規模佔整體半導體產業的比例在 7%~10%之間，並逐年提升.

現在我們用的是“電腦”，中文譯名，顧名思義，大概就是用電子傳輸訊號。但這種方式有固有的物理侷限性，簡言之，它有極限。

我印象中，伴隨著“摩爾定律”的出現，沒多長時間，英特爾就提出了“光腦”的概念。也是中文譯名，簡言之，用光訊號替代電訊號，達到同樣的目的，以突破電訊號傳輸的物理侷限性。

看到英特爾研究“光腦”的訊息，應該有二十年了吧？它不算新東西，但絕對是英特爾公司的黑科技。

我猜，華為在炒什麼剩飯，反正我們也不太懂這個。

光晶片技術含量挺高，能提出這個問題，說明你是一個善於思考，腳踏實地的技術開發從業人員，雖然我不懂光晶片，但可以給你指條明路：類似問題，不妨去問問盧偉冰！

整合相干收發機晶片和配套的DSP晶片。華為的單波800G並沒有優勢，美國的ciena也能做單波800G而且已經商用，被思科收購的acacia兩年前就能做到雙波1.2T。國內的光晶片還需要低調的努力！

光晶片是光電子晶片，用來光電訊號轉換。銦具有發光性。思路把磷化銦發光性整合到矽晶的光路由單一混合晶片。當給銦加電就會發光束，銦發出鐳射照射到矽晶片上電子波導傳給其他矽器件。光晶片相當於訊號中轉站。半導體有光電子、積體電路、分立器、感測器。世界上有EML、DFB、VCSEL。光通訊建設中光模組和光器件。光器件產業有光模組、光器件、光晶片、光裝置。中國的光晶片不落後。

當前計算機和手機使用的晶片，主要是電子晶片，使用的是電子二極體，微型，載流子是電子和電子空穴。電子晶片的執行速度，與電子和空穴的漂移速度有關。這個速度是有極限的。電子漂移速度要比光速慢得多。而新型的光子晶片。載流子是光子。速度要快得多。使用的是光子二極體。

業內人士認為，儘管該技術離商品化仍有很長距離，但相信未來數十個、甚至數百個混合矽鐳射器會和其它矽光子學部件一起，被整合到單一矽基晶片上去。這是開始低成本大批量生產高整合度矽光子晶片。也是人類的進步！

我們很多人可能很好奇，到底什麼是光晶片呢？在整個光器件產業中，我們必須要了解光晶片是不可或缺的一環。而我們必須要知道，它的主要作用，還是在於5G方面，或者說光晶片主要應用於通訊行業，是我們通訊裝置系統裡不可或缺的一部分。

任正非說：5G實際上是“小兒科”，華為能做的光晶片，美國還很遙遠。實際上，在華為心聲社群公佈的一份《任總接受BBC故事工場紀錄片採訪紀要（7月23日）》中，這裡面有一段說明：

在5G時代，光晶片為何重要？

1.我們知道5G時代的逐漸覆蓋，對於光晶片的需求也越來越大了。實際上，因為傳輸網的不斷擴容，並且，按照估計，5G基站建設大約能帶來超過20億美元的光晶片市場空間。

2.華為在5G光晶片方面太優秀了。這也是美國打壓的地方，就像任正非所說的。

其實，光晶片會是華為優勢；確實也是5G方面不可或缺的因素。因此，這就是華為選擇在英國建工廠的原因，也是中國製定光電晶片發展策略的原因。

光迅科技(002281)具備稀缺晶片自研能力的光器件一體化龍頭

公司是國內稀缺的具備高速光晶片、器件及模組一體化產業能力的行業龍頭公司。光通訊行業受益於5G 基站建設加碼，雲端計算產業進入400G 時代，上游光器件模組核心受益。公司是電信領域光模組龍頭企業，具有國內稀缺的核心高速光晶片研製能力，數通光模組有望在未來持續突破國內外雲端計算巨頭。

光通訊領域具備光晶片、器件及模組一體化能力龍頭。公司已形成海內外協同發展，涵蓋10G/25G VCSEL/DFB/EML 光晶片和接入/傳輸/數通光模組的全系列產品研發和生產能力，是市場稀缺的具備從晶片到模組封裝、從電信市場到數通市場全覆蓋的龍頭企業。公司在研發費用持續高投入，夯實國內光器件領域龍頭地位和光晶片的研發能力。公司前三大客戶分別為國內三大通訊裝置巨頭，公司有望核心受益數字新基建浪潮。

5G 網路+資料中心建設進入快車道，公司在鞏固電信市場同時力圖突破數通市場。通訊行業投資有望加速加碼，雲端計算行業有望進入發展快車道。公司已實現5G 前傳、中傳、回傳光模組多場景全覆蓋，有望深度受益5G 網路建設。10G 光晶片和25G 光晶片的自研優勢將與光模組產品線已形成閉環生態圈。公司資料中心產品具有技術和市場的先發優勢。定增加碼100G 產能，逐步進入雲端計算客戶，提升公司在業界的競爭優勢；400G 光模組產品滿足各種細分互聯場景，有望把握資料中心代際更迭機遇，卡位佈局高階光模組市場。

國內稀缺光晶片龍頭，有望把握進口替代新機遇。公司通過外延+內生雙驅動，構築高階光晶片全球一流平臺。公司已具備PLC/AWG 高階無源光晶片和10G/25G VCSEL/DFB/EML 等高階有源光晶片的生產能力，開啟自主光晶片市場空間，有望把握高階光晶片中國產化替代機遇。

【出處】招商證券

光晶片是什麼技術

“光晶片”不是矽晶圓晶片，與大家經常聽說的臺積電製造的晶片、麒麟處理器等是完全不同的，下文具體說一說。

根據世界半導體貿易協會的說法，全球半導體細分為四個領域：積體電路、光電子、分立器件、感測器。其中光電在佔整個半導體產業的比例在7%~10%之間，華為在英國建立的光晶片工廠主要生產光電子通訊晶片。我們關注度比較高的CPU、GPU、手機處理器等都是屬於積體電路。

光晶片用於完成光電訊號的轉換，是核心器件，分為有源光晶片和無源光晶片。光晶片包括了鐳射器、調製器、耦合器、波分複用器、探測器等。在運營商的核心交換網裝置、波分複用裝置、以及即將普及的5G裝置中有大量的光晶片。

目前，國內企業只掌握了10Gbps速率及其以下的鐳射器、探測器、調製器晶片能力，高階光晶片領域與歐美國家落後1~2代，生產製造方面，光晶片流片嚴重依賴美國、新加坡等國。

在路由器、基站、傳輸系統、接入網等光網路核心建設中，光器件成本佔比高達60%以上。光模組是5G最重要的一部分，要想在5G時代獲得超額利潤，就必須在上游晶片和核心器件佈局和延伸。

1）方便出口到西方國家

將工廠建立在英國，那麼英國工廠將會受到英國的監控，經過英國的監控的晶片方便在西方國家出售。中國本土也可以生產相關晶片，但是因為“安全”問題，可能只能在中國或者一些友好國家銷售。

2）歐洲光晶片技術領先

在光晶片領域，歐洲具有領先的技術，早在2012年，華為就收購了英國整合光電子器件公司，該公司擁有全球領先的光電子研究實驗室，大大提升了華為在光學研發領域的能力。

華為自建光晶片工廠，初期成本巨大，但是長遠角度來看，是一個雙贏的結果，將大幅減少供應商的依賴，同時在英國建廠，可以在一定程度上減少西方國家的顧慮。

目前晶片用的材料是矽，當發展到5奈米以下的製程後，這種材料無法滿足工藝要求，就會被淘汰，尋找其它材料來取代。新型的光子材料極有可能用於晶片的製造，被稱之為光子晶片。

5奈米的晶片內部結構間隔尺寸已經很接近原子的距離，使用原有的矽晶原材料尺寸已經很微小，柵極尺寸太短，電流很容易將薄氧層擊穿，造成兩極短路。還有一種情況就是容易造成電晶體的金屬薄膜針被電流熔斷，造成兩極開路。這些問題涉及了極限尺寸，已經沒有辦法用技術的手段做改進，只能尋找新的材料替代。

光子晶片利用半導體發光，結合光的速度和頻寬，具備了抗干擾性和快速傳播的特性。光子技術在多個應用上的低功耗、低成本是最大的優勢。在執行平臺上，某一個區域可以同時完成很多的維納量級，以光子為載體的資訊功能分支機構，形成一個整體，具備大型綜合運算能力的光子晶片。由於資訊時代人工智慧大資料的發展，光子載體的各個分支資料流量已達到滿載，就要用整合技術將微納級的光子匯入到晶片內部，成為奈米級的光子晶片。

中國光子晶片的發展狀況

目前中國已有幾家企業在研發光子晶片相關的專案，像光速的收發模組、光處理模組已取到了突破性進展。科研機構已經投入開發的矽光子晶片平臺，可以完成100bps的光子晶片試製，測試平臺也在搭建中，預計2021年可以完成研發工作。

若干年後，如果光子晶片能取代傳統晶片，這項顛覆性的技術將晶片的高效能、低功耗發揮到極致。

這個和光纖一樣理論，不過光晶片產生溫度太高，晶體電與電對撞撕壓產出的光，利用鏡片改變方向發生直線，如果在封裝高2毫米，寬4X4，內部模組分為，高壓脈衝模組，小型矽晶片控制線路模組，光模組，感光模組，後面還有大量的小型矽晶片模組分為:訊號傳送模組，匯流排定址模組，擴充套件模組:擴充套件模組主要是串列埠控制連線用。

所以光晶片不一定快過於傳統晶片，但它的傳送是完全直線當傳播訊號還可以，光模組耗電而且頻率重新整理很高，和我們的開燈關燈一樣，要在處於20奈米空間光段要1奈米到18奈米之間，而且它的針孔也要達到0.5奈米，光的圓口直徑達到0.1奈米，不能撞到針孔直徑0.5奈米，如果撞到就是損失，程式設計時候得用補嗎1來進行彌補，不然傳送檔案時候為損件，我說的這些工藝已經超過了矽晶片得工藝，非常高階的了，想想裡面有10億個光孔，也要到了10個光模組，10億個感光器，這又何必呢？如果只單純通訊，就50個就可以，那麼就好比一下子50個程式碼出現，以光速前進，這可是6G通訊了，5G通訊都不如，然後從晶片轉電波到晶片，假設在以1000條通訊線等於50個光口速度同時發出，下載10G電影，一下子1秒鐘搞定！

光晶片不適合計算，我寧願矽晶片64四條核心線同時寫1等於光速，我也不要光晶片，太耗電了，發熱太高，我寧願直流電正極穿過晶體的阻值對地迴路形成消耗溫度，我也不想要光模組線路的高速頻率，截止通過這樣方式！

晶片速度還是要看材料，那天我們發現了比晶體阻值低敏感高，敏感越高速度越快，溫度就越低，電壓電流越流暢還差不多！

光晶片也稱光子晶片，是半導體發光技術，發光現象屬半導體中的直接發光；本質是將磷化銦的發光屬性和矽的光路由能力整合到單一混合晶片中，當磷化銦施加電壓的時候，光進入矽片的波導，產生持續的鐳射束，這種鐳射束可以驅動其他的矽光子器件。

美國技術制約晶片，看了好幾天的新聞說另闢蹊徑研發晶片，那麼量子通訊資料處理量子糾纏用的什麼晶片呢？咱們國家量子通訊世界第一，能否憑藉國家力量實現量子晶片來替代目前的計算機以及手機晶片呢？