来源:新民晚报
当人们惊叹于AI大模型日新月异的推理速度时,算力背后的“数据大动脉”正面临前所未有的拥堵。为了打破传统电信号传输的带宽和功耗瓶颈,“以光代电”的硅基光电子技术一跃成为当下全球科技界最热门的新赛道之一。
去年3月17日,上海发布全国首个硅光领域行动方案,提前看到了AI数据传输对硅光技术的需求。一年多过去,这条被寄予厚望的新赛道正在发生变化。目前,张江地区已吸引30余家硅光领域的重点企业。全国首个硅光未来产业集聚区——“硅光芯源”,正逐渐把图纸上的规划变成看得见摸得着的产业实景。
上下楼就是上下游
“浦东跟硅光的缘分,得从1996年国家909工程落地说起。”浦东新区科经委电子信息产业处二级主任科员管东仁回忆道。这三十年的积累,让浦东在集成电路领域打下了厚实的底子。
从技术底层来看,无论是用CMOS工艺做硅光芯片,还是做光电共封装,甚至探索新材料,硅和光是分不开的。这正是上海布局这条赛道的底气。浦东在集成电路领域多年来累计投入超过5000亿元,年产业规模突破3600亿元,占全上海近八成。这份全产业链的“家底”,为硅光产业的发展提供了足够支撑。
走进张江的“硅光芯源”集聚区,园区的划分很清晰。总建筑面积约8万平方米,分成了两期。一期6万平方米,主要给初创团队当“孵化器”,测试平台挨着12英寸硅光研发中试平台,为的是让研发、流片、验证的距离尽量短。二期2万平方米,给成长期的中小企业当“加速器”,周边就是智算、智能终端、商业航天的企业,方便硅光企业直接找到应用场景。
在这个空间里,合作每天都在发生:做光计算的企业,敲开做EDA软件邻居家的门,双方达成硅光EDA套件合作,反过来,又依托EDA企业的工艺资源,光计算企业的流片在国内的头部晶圆厂得以推动;刚被引进落地的设备企业驿天诺,在园区里转一圈,就对接上了用户拿到了订单。“上下楼就是上下游”,在这里不是一句口号,而是实实在在的生意和技术迭代。目前,一期和二期已经入驻了17家企业,在整个张江辐射范围内,落地了超过30家企业和机构,产业链基本配齐了,尤其是在芯片设计环节优势明显。
倾力托举早期硬科技
很多前沿技术在高校实验室里跑出来的数据很好看,但实际应用后有什么风险估不准,市场潜力到底有多大也说不清,这就让早期的风险投资机构不敢轻易出手投资。怎么把技术从实验室顺顺当当地推向市场?上海摸索出了一套链条:从大赛找项目,到概念验证平台做早期验证,再到公共平台支持,最后通过孵化器加速落地。
7月底刚结束的第二届“张江杯·硅光创新创业大赛”就是这套链条的第一环。如今,这项大赛更是与连续举办十五年的“创·在上海”国际创新创业大赛形成了无缝衔接。为了让早期硬科技获得专属托举,大赛首创了“-1岁企业”赛道,允许连公司都还没注册的团队直接参赛,将创新焦点彻底前移。上海市硅光概念验证平台负责人杨丰赫说:“今年的参赛团队,产业化的成熟度明显提高。很多高校团队已经有了明确的计划,打算注册公司落地了。”比赛结束后,好的项目会被推荐到复赛和投资方,继续打磨商业模式。
对于那些还没有注册公司的早期团队,上海推出了“硅光概念验证平台”。上海科技大学沈晓钦研究员团队,手里握着下一代有机硅异质集成的前沿技术。这项技术虽然有望解决传统硅光的带宽和功耗瓶颈,但国内现有的标准产线还没向有机材料开放工艺窗口,产业化遇到了明显的卡点。就在这支典型的“-1岁”团队面临工程化难题时,概念验证平台发挥了作用。项目可以在这里花上9到12个月,跑出实验数据,把工程化路线搞清楚。平台不仅能帮团队解决工艺对接难题,还能手把手给科研人员提供实操建议,帮他们消化掉早期的工程风险,给后面的投资机构吃下定心丸。
除了早期的概念验证外,真金白银的硬件支持也必不可少。“芯片研发对洁净室要求很高,自己建的话,初创团队根本负担不起。”集聚区于是建了千级共享洁净室,还有测试平台。企业集中建设、按需使用,省下了大笔的前期投入。第二届大赛获奖企业“瞬极微”对此感触颇深。这支核心团队脱胎于国家重点科研机构,掌握着“极化激元”这一根技术,能够突破光学衍射极限,将光压缩至亚波长尺度,器件主动区可做到10微米量级,相比传统毫米级技术方案在低功耗、高带宽层面实现代际跃升。团队深知,初创期高端测试设备进口限制多、采购周期长、成本极为高昂,正是看中了集聚区里现成的共享实验平台和完备的中试硬件基础,去年3月果断选择落地上海。
引入“耐心资本”扶持
有了技术和空间,还得有资金的活水。总规模150亿元的上海未来产业基金,在硅光赛道上扮演了“耐心资本”的角色。这笔钱不急着要短期的财务回报,更看重核心技术的突破。通过“子基金+直投”协同布局,7支子基金认缴金额合计9.25亿元,直投4个项目,直接吸引3个外地优质团队落地张江。
这种生态的吸引力,跑在前面的初创企业感受最深。获得首届“张江杯”大赛一等奖的项目上海澜昆微电子,已在集聚区扎下根来。联合创始人肖钰和他的团队正紧盯AI算力爆发带来的光互连需求,其参赛项目正是一款用于AI基础设施建设、加速GPU互联的高密度光互连芯片。目前团队已完成硅光芯片的设计、流片和初步测试,成为国内首个跟进国际开源光互连OCI标准的设计团队。
但在现实中,肖钰深知光互连是个极其复杂的长链条。“芯片行业不可能有孤胆英雄,最重要的规则就是协作。没法单打独斗,得跟算力厂商、模型厂商、整机厂商坐在一起协同攻关,去干大量工程上的活儿。”对他们来说,参加专业赛事不仅提供了一条获取顶级产线资源的捷径,项目经理团队甚至带着他们直接去GPU公司探讨合作。张江硅光集聚区里极高的同行密度和完整的上下游生态,就是他们决定就地扎根、在国际赛道上抢跑的最大底气。
对于这些在大赛和园区里涌现出的好苗子,上海市科委硅光项目经理于金旭表示,这不是比赛办完就算了。针对重点项目,市科委后续还会通过专项支持等方式,强化全要素赋能,一棒接着一棒地往下培育。
本报记者 马丹 实习生 王领枫