当下,AI正加速重构世界,算力是重要支撑。作为AI超算中心高速光互联的“心脏”,光芯片产业站上风口,已成为制造业高端化、智能化的重要支撑,在新型工业化发展进程中扮演着举足轻重的角色。位于惠安的福建慧芯激光科技有限公司,是一家省级专精特新中小企业,聚焦高速光电芯片,用自主研发打通从芯片设计到测试与可靠性验证的全链条关键技术,在迎接AI算力爆发的浪潮中踩准产业发展的节拍。
□ 泉州晚报社融媒体记者 黄文珍 游怡冰 通讯员 徐锦如 文/图
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全链条自主可控 踩准AI算力风口
走进福建慧芯激光科技产业园,透过过道玻璃窗,记者看到一号厂房内身着无尘衣的技术人员正紧盯设备屏幕,一枚枚高速光芯片在这里“诞生”。
2019年,慧芯激光在惠安落地扎根。2022年年底,企业正式投产。“目前,一楼5000平方米的洁净车间已满负荷运转。为了满足产能需求,二楼5000平方米的洁净车间正在紧锣密鼓地装修中,预计今年10月底能完成改造。”该企业副总裁Tom告诉记者,随着AI产业加速发展,在2023年下半年时,公司就已决定全面聚焦AI高速光芯片研发。
据介绍,作为AI产业发展的底层硬件底座,AI超算中心是AI产业发展的根基。而GPU算力芯片、存储、光互联、电力配套构成了AI超算中心硬件的四大板块。“其中,光互联是AI产业发展的瓶颈之一。高速光传输所需的高速光模块以及新一代NPO与CPO,都需要高效的高速或高功率光芯片,而且市场需求巨大,从而推动了光芯片与光互联相关产业的迅猛发展。”Tom告诉记者。
根据光通信行业研究机构LightCounting预测,2026年以太网光模块市场将增长65%。而高速光芯片,是这场算力竞赛中的核心“硬通货”。“光芯片是光模块的‘心脏’,它承担着电信号与光信号之间转换的重任,是光通信、光互联的核心。”Tom说,这也是公司重点研发布局AI超算中心高速光互联芯片的初衷。
如今,慧芯激光已创建全栈式(Everything-in-House)IDM(垂直整合)的GaAs/InP(砷化镓、磷化铟两大化合物半导体材料体系)双研发与制造平台,覆盖芯片设计、外延生长、芯片制程、性能测试、可靠性检测等全流程高端光芯片与外延片产线。
“这不仅可快速响应市场需求、高效完成产品迭代升级,更能够实现高端光芯片从研发到量产全链条的自主可控。”Tom告诉记者,由此,他们可面向全球AI超算所需的高速光模块,涵盖400G至3.2T全系列,提供与之匹配的高端光芯片。
研发投入高赋能 筑牢技术“护城河”
在光芯片这个高壁垒赛道,技术实力决定着企业的天花板,持续深耕研发创新是长期发展的必由之路。截至目前,慧芯激光累计获得授权专利57项,其中授权发明专利31项。
“半导体行业门槛高,研发周期长、投入大。近三年,每年的研发投入都在4000万元以上。即使未来营收持续攀升,研发占比预计也会稳定在20%至30%,这是推动公司长期稳定发展的核心战略。”Tom告诉记者,目前,公司汇聚全球光芯片头部企业的技术专家与国内半导体行业资深人士,由此组建起芯片设计、外延生长、芯片制程、性能测试/可靠性验证一体化团队。公司现有员工200余名,其中研发、工艺、测试等核心技术人员占比40%,包含海内外引进的十多名博士与硕士领衔的研发与工艺团队。
据介绍,慧芯激光已实现112G VCSEL(垂直腔面发射激光器)、112G EML(电吸收调制激光器)、70 mW/100 mW CW DFB(70毫瓦/100毫瓦连续波分布反馈激光器)芯片,以及高速PD(光电探测器)芯片的量产。当前,该企业正在加速开发200G VCSEL、400G EML、200 mW/400 mW CW DFB等激光芯片。此外,慧芯激光还推出了车载通信系统所需的扩温光芯片等。
“只有紧跟行业技术迭代趋势,企业才能实现可持续发展。”Tom介绍,目前,生产环节产能逐步释放,后端测试工序的设备投入也正在跟上。“一号生产厂房二层5000平方米洁净车间投入使用后,预计整体产能能提升5倍。”
当AI算力掀起全球“追光”热潮,这家泉州企业正以自主研发的全链条能力,在新型工业化的浪潮中加速奔跑。