全球各国除了继续在硅基芯片方面推进技术研发之外，其实还在量子芯片、光芯片等芯片新技术方面展开较量，而中国日前就在光芯片材料方面取得重大突破，走在了美国前面，这将加速中国光芯片的商用化。

新芯片技术的较量是不仅仅是一项技术的突破，更是整个产业链的推进，否则有了光芯片技术，却没有相应的材料，那么新芯片技术也就无法实现商用化落地，这当中最关键的就是材料。

光芯片也被认为是替代现有硅基芯片的重要技术之一，为此中国、美国都在积极推进，而在光芯片材料方面，则是中国、日本和美国的较量。日本能成为光芯片的参与者之一，就在于它向来在芯片材料方面执全球牛耳，硅基芯片材料有六成由日本掌握，有这个基础，日本自然也在光芯片材料方面占有一席之地。

光芯片的重要材料之一是铌酸锂，这个材料早已被研发出来，不过在制成晶圆方面，则还存在不少难点，由于铌酸锂材料过于脆弱，如何将它做成一片较大的晶圆，就成为中国、美国和日本技术较量的关键。

此前中美日三方都已实现6英寸铌酸锂晶圆的制备，不过这与全球主流的8英寸晶圆、12英寸晶圆仍有一定的差距，日前湖北一家企业就已成功研发8英寸晶圆，由此中国在铌酸锂晶圆制备方面走在了美国和日本前面。

中国率先制备成功8英寸铌酸锂晶圆，在于中国在基础材料方面的深厚积累，几十年前，即使中国的经济基础较为薄弱，但是由于中国坚持推动完整的工业体系建设，因此中国一直都相当重视基础研发，由此中国奠定了扎实的材料研发基础，到如今中国的芯片产业需要实现全产业链的自研，基础材料研发就产生了效果。

采用铌酸锂作为光芯片的材料，全球诸多机构都证明了可行性，业界专家认为铌酸锂可以实现光芯片的超强性能。就在数天前，香港城市大学电机工程学系王骋教授团队就研发出了集成铌酸锂微波光子芯片，性能比硅基芯片快1000倍，而功耗却降低九成以上，该团队介绍处理250×250像素的图片只需要3纳焦，而硅基芯片却要几百乃至上千纳焦的能耗。

国内还有其他机构研发铌酸锂芯片，铌酸锂芯片除了可用于处理器，还可用于基站的信号处理，随着未来6G的商用，基站的建设将更加密集，采用硅基芯片大量6G基站将会进一步推升运营商的电费，而铌酸锂芯片的应用可以大幅降低功耗，这也将成为6G商用的关键。

业界人士指出铌酸锂芯片的超强性能和超低功耗，在人工智能、6G等行业都将有广泛的前景，当前的人工智能往往需要大规模的处理器集群处理相关的数据，巨额的电费已成为AI企业不堪重负的成本，铌酸锂芯片恰恰可以解决耗电问题。

由于众所周知的原因，中国开发先进的硅基芯片工艺受到光刻机的限制，而铌酸锂芯片的应用将打破原有的硅基芯片技术体系，解决当下阻碍中国芯片发展的芯片工艺瓶颈，以现有的芯片工艺就能实现更强的性能，这对于中国芯片来说无疑更具积极的意义。

海外芯片同行其实也清楚现有的硅基芯片技术已达到天花板，芯片工艺达到3纳米已面临巨大的技术困难，台积电的3纳米工艺良率就低至55%，再研发2纳米难度更大，为此海外芯片同行也在积极研发新的芯片材料，而中国在光芯片材料方面的突破无疑振奋了全球芯片行业，将为全球芯片技术开辟新道路。

       原文标题 : 国产芯片弯道超车有望，光芯片材料大突破，光刻机不再是问题