硅光子是一種基于硅光子學(xué)的低成本、高速的光通信技術(shù)，用激光束代替電子信號傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，英特爾實驗室已經(jīng)通過混合硅激光器技術(shù)的集成激光器，首次實現(xiàn)了基于硅光子的數(shù)據(jù)連接。 

　　業(yè)界有些人認為硅光子技術(shù)意味著今天的光學(xué)廠家會成為歷史。也有人意見完全相反，認為基礎(chǔ)物理受制于現(xiàn)有的材料，最好的選擇仍然是保持不變。為什么硅光子話題引發(fā)了這么大的爭議，這項技術(shù)真的值得這么多的關(guān)注嗎？

　　市場規(guī)?？捎^

　　硅光子技術(shù)確實有潛力完全改變光學(xué)行業(yè)，但這種改變絕不是完全取代現(xiàn)有的產(chǎn)品。之所以說它有潛力完全改變是因為，它會在今后的很長時間里引發(fā)行業(yè)產(chǎn)生連續(xù)性的變化。至于這些變點，人們傾向于高估其短期影響，而低估了長期影響。至于業(yè)界為什么會存在這么多意見不同的觀點，原因在于人們看問題的角度不同。

　　光學(xué)元件的技術(shù)專家可能會說：“在磷化銦的研發(fā)進展這么順利的情況下，再重新開發(fā)硅的用途，根本就沒什么意義。截至目前，還沒有任何技術(shù)演示能夠展示出硅有超乎尋常的性能，它甚至不能和磷化銦相提并論，因為硅本身還不能發(fā)射激光。”這番觀點回應(yīng)的問題可能是“硅光子產(chǎn)品和應(yīng)用帶來的好處是什么？”

　　事實上，更有針對性的問題應(yīng)該是“誰能從硅光子技術(shù)中受益？”硅光子有可能會使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，反過來，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化也是硅光子成功的最有力因素。

　　硅光子有望扮演重要角色的就是100G以太網(wǎng)和Infiniband模塊市場，預(yù)計硅光子在這兩塊市場可獲得兩位數(shù)的份額，到2016年可達到10億美元的規(guī)模。

　　不過，推動它成功的因素并非技術(shù)性能。那些討論硅調(diào)制器與磷化銦調(diào)制器技術(shù)上誰更勝一籌的爭論，Ovum從這些爭論中獲取的信息是它們的性能是比較接近的，短期內(nèi)決定100G以太網(wǎng)和Infiniband模塊市場接受硅光子的關(guān)鍵因素是，思科和Mellanox的市場份額。

　系統(tǒng)集成商的布局

　　對硅光子技術(shù)關(guān)注升溫的時間點是去年思科收購光纖技術(shù)公司Lightwire，后者擁有為高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)備開發(fā)的先進光學(xué)互連技術(shù)。高達2.71億美元的收購價讓業(yè)界感到驚奇，這家營收還不高的創(chuàng)業(yè)公司收購價是Opnext市值的兩倍，Opnext還是光學(xué)元件領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。但是退一步講，Opnext業(yè)務(wù)范圍比較窄，僅聚焦在光學(xué)元件。

　　而且，最值得關(guān)注的是，Lightwire的收購者思科，近期還花了比購Lightwire貴10倍的價格收購了智能網(wǎng)絡(luò)安全解決方案商Sourcefire，價格差了幾倍，但這些收購為思科世界帶來了變化。

　　無獨有偶的是，硅光子技術(shù)界第二起收購?fù)瑯佑上到y(tǒng)集成商發(fā)起，Mellanox目前正處于收購硅光子技術(shù)廠商Kotura的進程中，Kotura是一家以InfiniBand技術(shù)聞名的廠商，正如思科以太網(wǎng)交換聞名一樣。

　　隨著通信速率的提升，光學(xué)系統(tǒng)的成本也在增加，另一方面，Mellanox來自電纜等其他配件的業(yè)務(wù)收入增長率還不到5%。

　　光學(xué)組件已經(jīng)變成最有戰(zhàn)略性的產(chǎn)品之一，它限制著系統(tǒng)的競爭力以及毛利率水平，一家經(jīng)過時間考驗的系統(tǒng)廠商的回應(yīng)就是，通過內(nèi)部ASIC設(shè)計控制關(guān)鍵組件及材料的供應(yīng)。

　　思科新聞發(fā)言人、高端路由和光學(xué)事業(yè)部的副總Bill Gartner，曾公開解釋過思科收購硅光子技術(shù)的目的，和過去幾年其他半導(dǎo)體設(shè)計團隊的收購一樣。光學(xué)行業(yè)視硅光子為競爭性的材料系統(tǒng)之一，系統(tǒng)廠商視其為硅供應(yīng)鏈中的幾個專業(yè)化的形式之一。

　　尤其數(shù)字CMOS有一個完整的服務(wù)供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)，OEM廠商可以選擇自己制造ASIC，或者由芯片廠商開發(fā)，又或者采購?fù)獠可碳椰F(xiàn)成的產(chǎn)品。當然也有廠商有實力從多家公司采購部分產(chǎn)品，然后合并到自己的設(shè)計里。

　　與此完全不同的是，今天傳統(tǒng)的光學(xué)企業(yè)首選的是現(xiàn)成常備的產(chǎn)品。個別廠商選擇再加工或采購基本的器件，而且這些分散的器件也不容易組合起來。過去十年里，領(lǐng)先的光模塊供應(yīng)商越來越傾向于垂直整合，擁有自己的芯片供應(yīng)鏈。當他們不得不外部采購時，來源也是競爭對手的。另一條可開拓的市場

　　硅光子另一條開拓市場的路線是爭取大型的電纜及連接器廠商，在這種情況下，硅光子不要遵循ASIC的發(fā)展模式，要與電連接廠商聯(lián)合起來，這些廠商包括TE Connectivity、FCI、Amphenol。

　　這種聯(lián)合很符合情理，因為光纜與電氣連接有相同的功能，其業(yè)務(wù)動態(tài)化相比ASIC也有更多的類似之處，在信號完整性方面的挑戰(zhàn)也是相同的。驅(qū)動器如摩爾定律改進一樣并不能適應(yīng)任何光學(xué)或電子行業(yè)。特別是活躍的光纖光纜，因此產(chǎn)生了很多補充現(xiàn)有電力電纜的產(chǎn)品。舉個例子，迷你型SAS線纜用于距離更長的銅纜。除了無源銅接觸不到的地方，活性銅和光纖都可以用。對客戶來說，細節(jié)是無關(guān)的，他們只看到各種符合需求的電纜及連接器。

　　但是這種商業(yè)模式因為硅光子的來臨面臨著挑戰(zhàn)，硅光子可以使OEM廠商越過他們的布線廠商，活性銅纜大部分用于InfiniBand。Mellanox的一部分市場會被收購來的硅光子公司Kotura俘獲。另一方面，即使是市場慢熱啟動，布線廠商也仍然可以享受到硅光子帶來的好處，硅光子的第一個實例就是Molex和Luxtera之間的合作關(guān)系，Molex如何基于Luxtera的硅光子芯片與既定的業(yè)務(wù)打包，向市場推廣。

　　線纜互連供應(yīng)商一般不會對光學(xué)芯片感興趣，TE Connectivity則是個例外，已經(jīng)從半導(dǎo)體公司Zarlink收購了VCSEL和線纜業(yè)務(wù)，收購的原因之一就是他們的核心知識產(chǎn)權(quán)更多的體現(xiàn)在連接器上，還不是芯片上。Luxtera和Molex的合作模式說明，硅光子芯片進入線纜/連接器領(lǐng)域的可能。

　　無晶圓廠半導(dǎo)體發(fā)揮力量

　　一些人聲稱，把硅光子放在摩爾定律的軌道上，可使其像電子一樣創(chuàng)建一個承載信息的傳輸方式。另有一些人表示反對，指出光學(xué)無法像電子那樣從平面印刷板的設(shè)計中同樣獲益。

　　電子門通常隨著形體尺寸縮小而變得更快、耗電更少，而光子器件的結(jié)構(gòu)不會因尺寸變小而同樣受益，因此今天的光子器件會根據(jù)波長盡量最優(yōu)化尺寸。下一代平板印刷帶來的主要好處就是更平滑的波導(dǎo)壁，更少的損耗，而不是更小的器件尺寸。連續(xù)CMOS工藝節(jié)點通過更多的集成可以使功能更強，摩爾定律決定，相同的成本可能使功能提升兩倍，而不是相同的功能使成本降半。

　　硅光子技術(shù)的來臨并不代表光學(xué)將直接集成到大的ASIC或處理器芯片里，不過大型的ASIC的確最需要更先進的互連技術(shù)。這些芯片也需要更先進的工藝節(jié)點，因為光子太大而很難做到經(jīng)濟性。

　　同樣的，集成對光學(xué)來說無疑是非常重要的，但對電子來說卻不是壓倒性的規(guī)則改變利器，光學(xué)集成在初期階段，每個芯片只有十到幾百個元件，每一代向更快數(shù)據(jù)傳輸速率的演變導(dǎo)致元件數(shù)量增長都不是獨一無二的。現(xiàn)在高達100Gbps的速率會使用4X、10X集成的動態(tài)并行。#p#分頁標題#e#

　　但是請注意，隨著時間的推移，25Gbps電接口日益成為主流后，10x10Gbps又退回到4x25Gbps。而對于400Gbps，16 x25 Gbps又代表著下一代的新主流。相信隨著時間的推移，它也會恢復(fù)到不那么主流的水平上。

　　因此，Ovum認為，硅光子帶來的最深遠影響會是，讓無晶圓廠半導(dǎo)體發(fā)展模式發(fā)揮應(yīng)有的力量。隨著第一波硅光子產(chǎn)品投入市場，設(shè)計團隊必須與現(xiàn)有的硅生態(tài)鏈廠家合作，以改善和補充設(shè)計工具、平面印刷以及晶圓廠流程。同樣的過程也會發(fā)生在封裝廠商這里，晶圓廠和封裝廠商對硅光子感興趣，是因為他們考慮到未來提供的服務(wù)里有光電產(chǎn)品的可能性。硅光子公司甚至還設(shè)想了他們的遠期愿景——轉(zhuǎn)型為以授權(quán)知識產(chǎn)權(quán)為主營業(yè)務(wù)，目標群體是已經(jīng)擁有規(guī)模經(jīng)濟性的大型老牌制造廠家。

　　Ovum注意到，CMOS不是現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)中，唯一的半導(dǎo)體行業(yè)，但無疑是最為突出的。MEMS代工廠向很多行業(yè)提供產(chǎn)品，包括光學(xué)通信。Kaiam就是一個例子，在其模塊產(chǎn)品中使用代工廠提供的MEMS。Cosemi則是一家提供復(fù)合半導(dǎo)體光電二極管的無晶圓廠的企業(yè)例子?？蛻舻呐d趣以及硅光子自身接受無晶圓廠模式，都可以提高外部代工廠對硅光子的興趣和接受度。

　　OEM模式也不會妨礙硅光子的零售芯片供應(yīng)。英特爾就是一個突出的例子，本身是一家芯片廠家，又是硅光子的堅定支持者，但英特爾獨特的產(chǎn)業(yè)地位很難期望業(yè)內(nèi)同行跟進。正如上文討論的，硅光子不靠大規(guī)模集成化，更需要大量不同的IC廠商的協(xié)同，比如PHY與其他模擬/混合信號芯片的集成。

　　無晶圓廠半導(dǎo)體的商業(yè)模式對各種創(chuàng)新技術(shù)是非常友好的，它降低了小規(guī)模運營的門檻。OpSIS是一家由英特爾、IME以及Luxtera支持的硅光子晶圓代工廠。這種生態(tài)系統(tǒng)包括共享往復(fù)運行、發(fā)展晶圓廠等機制，它降低了門檻，允許大學(xué)及小型的初創(chuàng)公司進入?！〖す馊允顷P(guān)鍵組成部分

　　對硅光子持批評意見的主要集中點就在于激光這個薄弱點，硅不是產(chǎn)生激光的最好材料。但激光不會是硅光子技術(shù)的阻礙，材料研究會繼續(xù)尋找更好的方式，使硅和激光更好的協(xié)作。除此之外，現(xiàn)有的激光廠商也會有機會與硅光子設(shè)計者們合作。

　　需要解決的問題并不是激光，而是如何將光的其余部分整合在一起。由英特爾、Skorpios、Aurrion公司提倡的“異質(zhì)整合”是一個很有吸引力的嘗試，磷化銦晶片鍵合技術(shù)產(chǎn)生激光，驅(qū)動硅光子器件。

　　激光設(shè)計和制造仍然是一個寶貴的技能，這一技術(shù)區(qū)分了光學(xué)元件廠商的實力。硅光子學(xué)的問世，包括在OEM ASIC方面的應(yīng)用，并不會導(dǎo)致現(xiàn)有光學(xué)廠家的消亡。相反，現(xiàn)有光學(xué)元件及模塊供應(yīng)商接受硅光子，可以補充現(xiàn)有的業(yè)務(wù)產(chǎn)線。如果硅推動OEM ASIC廠商，同樣也會推動光學(xué)ASIC設(shè)計業(yè)務(wù)。

　　硅IC供應(yīng)商常見的業(yè)務(wù)模式是先進的現(xiàn)成產(chǎn)品和源自客戶項目的經(jīng)驗。長遠來說，這樣的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)正是光學(xué)企業(yè)需要改進的，以便應(yīng)對流量的沖擊。