硅光子技术是基于硅材料，利用现有CMOS工艺进行光器件开发与集成的新一代通信技术。

硅光子技术的核心理念是“以光代电”，将光学器件与电子元件整合到一个独立的微芯片中，利用激光作为信息传导介质，提升芯片间的连接速度。

随着流量的持续爆发，芯片层面的“光进铜退”将是大势所趋，硅光子技术有望实现规模商用化。

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定义：初识硅光子技术

硅光子技术，是让光子作为信息载体，实现信号传输的安全性和可靠性，是一项面向未来的颠覆性、战略性和前瞻性技术。

集成电路的发展沿着摩尔定律已趋于极限，硅光子技术是超越摩尔研究领域的发展方向之一。

通过硅光集成，用光代替原来的电进行传输，成本有可能降低到原来的十分之一甚至更低。

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需求：当下传统芯片到达天花板

随着物联网、大数据等应用的快速发展，全球数据流量呈快速增长态势，对传输的需求也逐渐提升。

目前，传统光模块主要利用III－V族半导体芯片、电路芯片、光学组件等器件封装而成，本质上属于“电互联”范畴。随着晶体管加工尺寸逐渐缩小，电互联将逐渐面临传输瓶颈。

目前，对于传统的三五族半导体光芯片，25Gbps已接近传输速率的瓶颈，进一步提升速率需要采用PAM4等技术。

随着高速光模块在数据中心的大量运用，传统III－V族半导体的光芯片将面临并行传输、三五族磊晶成本高昂等问题。

在此背景下，硅光子技术应运而生，成为III－V族半导体之外的一大选择。

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技术：超高精度＋速度＋市场的硅光子

硅光子是一种令人振奋的技术，是基于硅和硅基衬底材料（如 SiGe／Si、SOI 等），利用现有 CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术，结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势，是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。这种组合得力于半导体晶圆制造的可扩展性，因而能够降低成本。

硅光子架构主要由硅基激光器、硅基光电集成芯片、主动光学组件和光纤封装完成，使用该技术的芯片中，电流从计算核心流出，到转换模块通过光电效应转换为光信号发射到电路板上铺设的超细光纤，到另一块芯片后再转换为电信号。

硅光子（SiP）实现廉价且规模生产的光连接，从根本上改变光器件和模块行业。

未来三五年内，这种情况还不会发生，但硅光子技术可能在下个十年证明它是破坏性。

基于硅光子的光连接与电子ASIC、光开关，或者（可能）新的量子计算设备的集成，将打开一个广阔的创新前沿。

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发展：硅光子芯片将呈现爆炸式成长

光子芯片主要是将无数个光学系统整合在芯片上，就如同现今的半导体芯片，但将利用超微透镜取代电晶体并以光子来进行运算。光子芯片与传统的半导体芯片相比，具有更高的运算效率以及讯息传输量，也兼具耗能低、运行过程中产生较少的热，所以无须复杂的散热设计等优点，因此被认为在未来可延续摩尔定律，传承旧有硅芯片的发展。

在众多光子技术中，硅光子及其相关技术凭借其使用成本较低的硅与硅基衬底材料，并结合既有且技术成熟的CMOS技术，使其极其受到青睐，自2015年IBM公司研制硅光学芯片后，使该技术呈现爆发式的成长，并使该技术自实验室走入市场，吸引微软、亚马逊及Facebook等公司的青睐，因为这些公司的数据中心常在云端资料连结并处理巨量的资料时，受限于传统的铜线以及低速光纤的传输量，造成运行效率低落。