當“打工人”坐在辦公室,熟練地使用DeepSeek處理紛繁事務的時候,大數據算力中心機房里,一顆顆米粒大小的激光芯片正以100Gbps/秒的速度傳送海量數據。目前,這樣的“光速”已經達到世界前沿水平。
算力時代,誰更快,誰就先人一步。2023年5月,長光華芯首次發布了100G PAM4 EML光芯片,并實現量產,填補了高端光通信芯片國產空白。2024年9月,長光華芯又發布了100mW CW DFB和100G PAM4 VCSEL短距光芯片,取得了國產數據中心光通信芯片的突破性進展。在實際應用中,光通信芯片的傳輸速率提升一倍,可以使AI模型的訓練和推理速度提升數倍。

隨著智算AI、自動駕駛、機器人等技術的爆發式增長,全球對AI算力的需求每3-4個月翻一番。高端光子芯片憑借光速傳輸、超低功耗和并行計算能力,成為AI時代的“香餑餑”。“面對井噴的市場,我們早已做好了準備。”長光華芯副總經理吳真林說,根據目前的產能,長光華芯可以滿足國內高端光通信芯片未來2-3年的需求。
產能的底氣來自產線的完備。走進長光華芯IDM半導體激光芯片工廠,仿若置身未來科技的奇幻殿堂。全球首屈一指的6英寸晶圓垂直整合生產線,宛如一條靈活的機械巨龍,晶圓在自動化設備的精準操控下,有序地流轉。相較于傳統產線,這片晶圓之上可容納的芯片數量增加了5倍,人工成本大幅削減,次品率更是銳減三分之一。在封裝測試環節,全自動晶圓測試臺“大顯身手”。隨著載物臺移動,探針加電與光譜光功率的采集一氣呵成,僅需數百毫秒。高精度的老化控溫和加電系統不斷施展“酷刑”,不放過一顆“問題”芯片。

2012年,蘇州長光華芯光電技術股份有限公司落戶蘇州高新區,專注于研發和生產半導體激光芯片,核心技術覆蓋半導體激光行業最核心的領域,攻克了一直飽受桎梏的外延生長、腔面處理、封裝和光纖耦合等技術難題,建成了完全自主可控的芯片設計、MOCVD(外延)、封裝、測試、光學耦合、直接半導體激光器等完整的工藝平臺和量產線,是全球少數幾家具備6吋線外延、晶圓制造等關鍵制程生產能力的IDM半導體激光器企業之一。
不斷突破“卡脖子”技術,刷新半導體激光芯片紀錄,成功的背后是技術團隊的奮力托舉。2020年5月,公司光通訊團隊臨危受命,要在1個月以內完成項目所有前期技術要求和指標參數固定,并隨時準備量產。接到任務后,團隊一頭扎進實驗室。“技術攻關沒有捷徑,只有反復的測試和比對。”吳真林說,整條產線涉及10多項工藝,僅光刻、刻蝕、金屬化工藝就做了十幾輪實驗,且每一輪循環就要1-2天。
時間不夠,夜晚來湊。整整30天,光通訊團隊沒離開過實驗室,夙興夜寐、宵衣旰食。在項目慶功宴上,堂堂七尺男兒流下了激動的眼淚,“突破封鎖、實現國產,我們所有人都憋著一股勁,誓要啃下這塊硬骨頭。”團隊成員的一席話,道出了千萬個中國芯片人的決心和使命。

激光芯片通常需要高額的研發投入和漫長的研發周期,即便產品成功投入市場,也很難長期獨占鰲頭,需要不斷的創新和研發以維持競爭力。“在這期間,政府不僅全程‘陪跑’,還培育了產業發展的沃土。”吳真林說。2018年,蘇州高新區與長光華芯共同投資成立了半導體激光創新研究院;2022年,蘇州在高新區設立太湖光子中心,高新區同步實施“高光20條”專項政策、設立百億級產業基金,推動光子產業集群化發展。隨著光子生態鏈的日趨完善和優化,作為“鏈主”的長光華芯率先受益,獲得了相關技術研發、產能提升的“反哺”。
最快的刀,最準的尺,最亮的光。從實驗室的深夜燈火到智能工廠的精密產線,長光華芯以“光”為刃,在AI芯片的全球競逐中劈開一道“中國路徑”。面向未來,長光華芯正積極開發演進下一代光芯片平臺技術和產品。“近期召開的民營經濟座談會,為民營企業帶來了更多的信心和鼓舞,讓我們更加堅定了科技興國、產業報國的信念。”吳真林說。