在近日举办的“5G赋能协同创‘芯’”论坛上,中国科学院半导体研究所研究员陆丹表示,在5G和数据中心的推动下,光子芯片在技术舞台中发挥巨大作用,光模块需求大幅增加。
光与5G、数据中心相辅相成
陆丹认为,半导体光电子技术进入到公众的视野很大程度上得益于5G和数据中心的发展,这是一个相辅相成的关系。陆丹解释道,高性能光电子芯片技术的推进促成了5G在这个时代衍生出来,另一方面,在5G的架构下,促进了光和电更深层次的融合。“在5G和数据中心的推动下,光子芯片可以在技术的舞台中,发挥非常大的作用。”
当前,信息化社会发展,更智能的系统与更广泛的万物互联成为趋势,这就需要大量连接的设备与更高的带宽,其中包括硬件的材料、器件、制造设备支撑,以及材料技术、芯片技术和系统应用等领域。
进入21世纪之后,可以看到,半导体相关技术迭代速度加快,换代周期变短,5G、互联网、车联网及数据中心等成为密切相关的话题。
陆丹举例,从低时延的角度讲,5G到未来的6G,传输速度高于硬盘的速度,在网络速度高于本地速度的情况下,人们本地存储的需求弱化,这说明数据中心的互联变的非常重要。“5G和数据中心是同等重要的两个问题,支撑5G和数据中心的数据传输的则是光。”
光模块需求大幅增加
陆丹表示,5G和数据中心会带来行业上的升级,网络速率在提升。目前来看,数据流量已经超过电信网络,这个社会对于新技术的需求越来越快,同时,社会对新技术的推动作用也在变大。
数据中心的光模块以两年为一个周期的速度更新,大量的模块的变化,对光器件的需求变大,这给光器件的发展带来很大的机会。去年的一份数据显示,工信部预计2020年带动相关产业达到15万亿,以5G作为杠杆,把相关的材料、制造相关的软件、硬件、配件配合起来。“这是非常大的战略性变化,将5G作为一个引领,把相关的技术整合起来,”陆丹说。
陆丹表示,5G是一个射频、无线、光联合的几何体。在5G的需求下,从2018年开始到2019年,光纤的价格翻倍。5G的覆盖面较小,需要大量的设备,除光纤以外,对光收发器的需求也有所增加。
陆丹强调,无论是5G,还是数据中心,光的传输是连接各个环节的重要因素。其中,5G速度很好,到20G以上,基站的数量相对于4G有量级的提升,投资成本非常大,对行业来说有巨大的推进;而数据中心光模块最直接的应用,如100G、4×25G的光模块,每年大概需要800万个。
陆丹表示,最近几年,光模块发展非常快,虽以中低端居多,但高端芯片也在快速成长。业内很多领先的企业,在光模块上受到压力,来自中国压力变得越来越大,中国是竞争对手。