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光子芯片比硅基芯片快1000倍?外媒没想到中国竟换道超车了。 硅基芯片的路,E

光子芯片比硅基芯片快1000倍?外媒没想到中国竟换道超车了。

硅基芯片的路,EUV光刻机是第一道关,3纳米、2纳米往下走,物理极限越来越近。一群人被反复堵在门外。另一群人把计算载体从电子换成了光——光跑得比电快,不需要解释。需要解释的是,光子芯片凭什么能绕开EUV?凭什么是中国跑在了前面?

江苏无锡那条产线给出了第一块拼图。上海交通大学无锡光子芯片研究院,2024年9月建成国内首条光子芯片中试线,2025年6月首片6寸薄膜铌酸锂光子芯片晶圆下线,配备超100台国际顶级CMOS工艺设备,覆盖从光刻、刻蚀、沉积到封测的全闭环,年产能1.2万片晶圆。更关键的是,光子芯片的加工不需要EUV——深紫外光刻加薄膜刻蚀的组合工艺就能完成晶圆级集成。材料不一样,路径不一样,封锁的门槛就落了空。以前国内企业测试光子芯片要跑海外,一年等一回。现在中试线在无锡,测试周期从一年压缩到一个月,图灵量子最快2到3周迭代一轮。

第二块拼图在清华。清华大学电子工程系方璐课题组和自动化系戴琼海院士课题组,在《科学》上发表了一款叫“太极”的光计算芯片,160 TOPS/W的能效,超现有AI芯片约3个数量级。160 TOPS/W对普通读者不好理解,有科技媒体换算过:做同样的AI推理任务,太极芯片消耗的能量只有英伟达H100的约千分之一。说白了,光芯片不是跟电芯片在一个赛道比谁更快,而是电芯片天然跑不动的战场——比如大模型推理和跨模态内容生成——光芯片长驱直入。

第三块拼图被很多人忽略:薄膜铌酸锂的产业链,中国已经从最上游握住了命门。山东济南的晶正电子,创始人胡文2010年回国,2015年突破纳米厚度铌酸锂单晶薄膜技术,全球独一份。如今这家公司的客户名单上有剑桥、哈佛、耶鲁,也有美国、日本等全球两百多家高科技企业和科研机构。美国顶级实验室做光子芯片用的“面粉”,是济南产的。

第四块拼图在于,中国在这个新赛道上不仅抢到了材料,还抢到了“定义权”。2026年,苏州工业园区纳米产业技术研究院(MRT)正式发布PDK 1.0,全面开放MPW流片与量产服务,是国内首家薄膜铌酸锂光芯片量产代工线。这意味着光子芯片正在从“天才的实验室发明”变成“流水线上的标准品”——历史上,任何一项技术真正改变世界,从来不是它被发明出来的那天,而是它被大规模、低成本复制的那天。

制约不是消失了,只是换了战场。2026年4月,美国众议院推进MATCH法案,覆盖DUV光刻机等先进设备,对中芯国际、长江存储等企业的维护服务也被全面限制。光子芯片需要的精密光学镀膜设备、高速测试仪器,仍在受影响范围之内。封锁没有消失,但封锁的有效半径在收窄。

清华大学一位教授说得简洁:“光芯片的能效是传统AI芯片的约1000倍。”这话轻描淡写,但放在被围堵的这些年里,分量比十个口号都重。从济南那间小小实验室熬了十年的铌酸锂薄膜,到无锡那条嗡嗡运转的百台设备产线,再到清华“太极”芯片以周易“易有太极,是生两仪”为启发重构计算架构——这些散落在不同城市的成果,最终拼成了一条清晰的换道路线。

不是说光芯片明天就要替代电芯片。理性判断也很明确:光子芯片当前更多是在高速光通信和AI推理场景里扮演“特种兵”,硅光路线的军备竞赛也远未到决胜时刻。但有一件事已经没有悬念:在这条具体的换道路径上,中国第一次站在了定义规则的位置上。从“按别人的标准流片”到“别人开始参考中国的平台流片”,这一步的意义远比任何一张禁运清单更深远。封锁挡不住一群人把根扎深,这条路是自己走出来的,方向也是自己定的。

参考文献:
通信世界网:《250GHz超宽带光子芯片研发成功,国产6G底层硬件迎关键突破》
东方财富网:《国家信息光电子创新中心成功研发超宽带光子芯片 可用于6G通信》
新华网:《光谷实验室在多项研究领域取得突破》