光子產業進入爆發期:巨頭加持,加速布局新賽道

集微網消息，隨著電子科技產品的更新換代，人們對於電子產品的要求也會越來越高，而決定電子產品性能的關鍵在於晶片。不過，隨著摩爾定律逐步逼近物理規律極限，微電子技術集成電路發展瓶頸已經出現，而利用光信號進行數據傳輸、處理和存儲的光子晶片有望成為下一代晶片技術發展方向。

作為一項新興技術，光子晶片技術有望帶動整個信息技術產業進入「從電到光」的轉變，並在未來光存儲、光顯示、光互聯、光計算，以及醫療衛生和航天、國防等領域的發展中發揮重要作用。目前，全球部分國家正在加緊進行科研和產業布局，可以預見是，未來誰能率先在光子技術上實現突破，誰就能搶佔信息技術產業鏈的「制高點」。

光子產業進入爆發前期

眾所周知，在過去的幾十年裡計算機行業的發展始終遵循著「摩爾定律」——半導體電路電晶體的體積越來越小，單個晶片上可容納的電晶體數變得越多，並呈每18到24個月翻一番的速度在迭代增長。而電晶體數量的增多意味著處理器的速度越快、效率越高。

而為了能在高速發展的IT行業立足，晶片製造商也一直致力於研發更小的電晶體。不過，電晶體的體積已經達到納米級別，繼續縮小的可能性正逐漸變小，「摩爾定律」的發展軌跡似乎已逼近極限。同時，電晶體依賴於電子移動來實現信息傳遞。而在晶片中由於光子不受電磁阻力等的影響，所以其傳播速度比電子快，可達二十倍以上。這意味著如果將半導體通路中的電子信號替換為光子，則晶片在不改變大小的情況下，計算機運算速度也能加快數十倍。

在業內人士看來，光晶片在提升計算機運算速率上具有巨大的潛力，未來光子晶片替代微電子晶片將是大勢所趨。「光進電退」演進至晶片內部，光晶片與微電子晶片比較，在算力、能耗、成本、尺寸方面優勢明顯。光晶片不僅可用於光通信設備、數據通信設備、無線通信設備、數據中心、超級計算、物聯傳感、人工智慧等，還可以應用於智慧型手機、平板、穿戴等消費領域。

目前，整個IT產業正處在「從電到光」的轉換過程，現在正是集成光路發展的最佳時間點。中科創星創始合伙人、「硬科技」理念提出者米磊認為光晶片是5G和物聯網的基礎設施，是真正人工智慧時代的基礎設施，未來不是消費電子時代，而是消費光子時代。

隨著「消費光子」時代的到來，集成電路將走向集成光路時代，突破」摩爾定律」瓶頸；同時，消費電子時代將過渡到「消費光子」 時代，將帶來萬億美金市場。在目前光子器件的應用領域中，各類攝像頭模組、生物識別技術產品、5G通訊技術和設備的創新是未來光子器件的主要增量市場。

從產業鏈來看，下遊及終端客戶對上遊光子器件的要求更加精密、輕薄，加工工藝更加高效、精準、複雜。隨著下遊智慧型手機攝像、識別模組的升級、自動駕駛技術的成熟、安防監控攝像機的智能化到無人機的普及等，直接帶動光子器件的市場需求。同時，隨著移動通信技術從4G到5G的發展，生物識別技術在消費電子中的應用、晶片材料的改良改進等外部技術的進步，光子產業將迎來了良好的發展機遇。

市場研究公司MarketsandMarkets預計，到2023年，全球光子學市場的規模將從2017年的5200億美元增長到2023年的7804億美元，複合年增長率為7.0%。市場需求增長主要是受到信息通信技術、醫療技術、生命科學、自動化視覺等領域的應用需求增長的驅動。其中，信息通信技術在整個光子學市場中佔據最大的市場份額，未來將會保持著快速增長的態勢。

加速布局「新賽道」

由於這一技術未來將在數據通信、生化醫療、自動駕駛、國防安全等大顯身手，光子技術正成為資本市場的寵兒，歐美一批傳統集成電路和光電巨頭通過併購，正迅速進入光子領域搶佔高地，以傳統半導體強國為主導的全球光子產業格局悄然成形。

從大企業的行動上看，蘋果、華為、英特爾、思科、IBM等國際頂尖公司紛紛布局光晶片，體現出行業對於光晶片的重視和投入。

而我國由於外部壓力加上關鍵技術短缺，集成電路產業正在艱難前行。從產業角度來說，我國在光晶片研發速度上有望趕超國際，因此推動國內光晶片研發或許是為我國集成電路產業鏈紓困的關鍵一步。而我國也加快光子產業鏈的布局，掌握關鍵核心技術，讓國內企業擺脫對國外光晶片供應商的依賴。

2018年1月，國家工信部發布了中國光電子器件發展五年路線圖(2018-2022)，其中明確提及了中國光通信器件產業目標：2022年中低端光電子晶片國產化率超過60%，高端光電子晶片的國產化率突破20%；2022年國內企業佔據全球光通信器件市場份額的30%以上，有1家企業進入全球前3名。

除了國家政策，國內企業也紛紛加碼光晶片技術領域。近年來，華為加速布局光晶片領域，比如在英國購置500畝地建設光晶片廠，收購了英國集成光子研究中心CIP Technologies以及比利時矽光技術開發商Caliopa等，這些都展示了華為對光晶片領域的重視。

另外，不得不提的一家公司便是中科創星。早在2014年，中科創星便已側重在光電領域的布局，以突破「卡脖子」技術為目標，在信息的獲取、傳輸、存儲、計算、顯示與交互等細分領域持續組網「修路」。目前已經累計投資了源傑半導體、鯤遊光電、魯汶儀器、曦智科技、阿達智能、橙科微電子、銳思智芯、芯聲智能、本源量子、洛微科技、賽富樂斯等在內的90餘家半導體企業。

在國家政策以及資金的大力扶植之下，我國光電產業正在迅速發展，中高端晶片也逐漸由國外進口，轉向自主研發、供給。在新興科技的發展與中國整體市場的推動作用下，我國光子產業將迎來全面發展。

而為了推進光子產業更快發展，由北京市科學技術委員會聯合北京經濟技術開發區管委會共同舉辦的「2020中國光子產業高峰論壇」將於11月24日在經開區舉辦，旨在推進北京光子產業大力發展，促進企業及市場深度對接，聚集國內外光學青年人才，著力為北京市打造新興科技品牌。

為期一天的2020中國光子產業高峰論壇以「聚合產業勢能、開啟光子元年」為主題，同期還將舉辦2020中國光子智庫閉門會議，以及光子硬科技平行論壇，浦丹光電、外號科技、中科慧遠、摩爾芯光等企業將參與論壇。

此外，本次高峰論壇還設置共同推動北京光子產業創新發展項目籤約儀式。包括北京電控與西科控股的戰略合作籤約以及燕東微電子、電子城高科、電控產投、西科控股、中科創星、先導院六方集中簽約，旨在打造光電子產業集群，進一步提升北京光子產業核心競爭力，搶佔未來經濟及科技發展制高點。

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