政策利好,资本关注,光子芯片,前景几何?
综合外媒各方报道, 1月28日,美国、荷兰和日本就限制向中国出口先进芯片制造设备达成协议。
自相关贸易限制以来,光刻机也从小众行业进入大众视野,频频被提及。据称,本次报道提到的协议,将涉及ASML、尼康、东京电子等企业的设备产品。而最大的变化,莫过于将对华的出口管制,从原来的EUV光刻机扩展到浸润式光刻机(DUV)。
新政策出来,也引起了各方关注对于芯片的又一次关注。作为高新科技,芯片产业链涉及企业众多。
诚然光刻机问题难以短时间解决,但在芯片的研发上,我们也并非没有策略,光子芯片就是目前芯片领域比较受关注的技术。
光子芯片:高速率、低功耗
光子芯片,就是利用光子作为信息载体,而不需要电子的参与。这一概念从提出到研发也有半世纪之久,但产业规模一直以来都很小。
主要归结于光子之间的相互作用非常微弱,无法形成低成本、低能耗的功能器件。落在产业发展上,就意味着光子芯片的设计、加工、封测周期较长,以现有技术难以攻克应用难题。
因其自身局限性,导致光子芯片的功能受限,此前行业研究也一直集中于基础研究,产业规模基本可以说是没有。所以,光电子芯片的研发就成为了行业主流。
囿于纯电子芯片或者光子性能不够,利用光子和电子的光电反应,是一个很好的解决办法。这其中, 硅基光电子芯片是目前半导体芯片发展的最高级阶段,也即将光子加入到目前的硅基集成电路中间去,形成一个既快速又便宜的新型大规模光电集成芯片。
但需要注意的是,对于硅基电子芯片而言,目前3nm制程是当前全球最先进的芯片工艺,等到发展到1nm,就逼近了硅原子的物理极限,很难再突破。
面对物理极限和地缘政治挤压,我国又将目光投射到"光子芯片"上。
虽然此前光子芯片存在发展瓶颈,但行业人士对其性能却是不担心的。
光子芯片由密集的分立集成光学元件组成,相较于电子芯片,光子芯片计算速度快、功耗更低。
不仅如此,光子芯片对结构的要求较低,一般是百纳米级,因此降低了对先进工艺的依赖,使用我国已相对成熟的原材料及设备就能生产,而无需像电子芯片一样,必须使用EUV等极高端光刻机。
在光子芯片领域的研究正在持续推进中,不管是理论还是实践。
在2022 中国光学领域十大社会影响力事件(Light10)中,自学习可编程光子芯片面世,就为推进光子芯片行业提供了理论支持。
至于实践。去年10月,根据《北京日报》报道,国内首条"多材料、跨尺寸"的光子芯片生产线预计将于2023年在京建成,填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白,并称光子芯片的计算速度及传输速率是电子芯片的1000倍,而功耗仅为电子芯片的九万分之一。
局面在逐渐改善。
芯片企业:谨慎中前进
目前全球芯片技术已经进入了3nm时代,由台积电和三星两家厂商生产,叠加制造设备受限等等问题,我国很难在传统制造工艺和思路上进行突破。
但上文光子芯片有望量产的消息,则带来了新的希望。
这意味着光子芯片逐渐突破既往研究桎梏,来到一个新的十字路口。如果能够在后期实现成功量产,中国芯也许有望打破被卡脖子的局面。
无论是理论还是实践,光子芯片的新成就,也是政策扶持导向的结果。
去年10月,上海印发《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》,提到积极培育量子科技产业,其中就涉及光子芯片。
今年1月,浦东新区人民政府印发《张江科学城扩区提质三年行动方案(2022-2024年)》,其中一个任务焦点就是聚焦张江过往硬核科技特色,强调在在上一轮光子科学基础设施陆续投入运营的基础上,升级一批重大科学基础设施,保持在光子科学上的领先地位。
当然,政策利好是好事,资本的活跃也是产业发展的重要源头活水。
今年1月,国内光量子芯片企业「图灵量子」宣布完成数亿元人民币A轮融资,由简称中网投领投,华控基金、东证创新、联想创投等跟投。本轮融资将主要用于芯片量产能力打造、全栈产品的技术研发、以及面向行业应用的产业化推进。
去年年底,国内光芯片企业——源杰科技登陆科创板,IPO发行价为100.66元/股。
专注于硬科技创业投资与孵化的中科创星,光子芯片是其关注的重点。援引《经济日报》消息,到去年9月,中科创星已投资孵化370家硬科技企业,其中150多家为光子和半导体芯片公司。
当然,资本的故事讲得好,不意味着公司的业务在短期有盈利可能性,投资者仍需要谨慎调查。 但资本进来,对于行业初期的发展来说,益处不少。
国外的情况也不必多说,在台积电积极在美布局生产线的形势下,半导体领域自然是美国资本市场的宠儿。
去年11月,巴菲特旗下伯克希尔·哈撒韦公司 (Berkshire Hathaway) 宣布以超过41亿美元(约合人民币288.82亿元)的价格"抄底"晶圆代工龙头台积电股份。
不过,与这一豪举相比,国内企业在逆全球化趋势下,拿到的国际资本有可能收紧。
根据彭博消息,分析师对2023年芯片行业的利润预期,比今年下降20个百分点以上,降幅远大于其他科技行业。
可见新事物的发展,还有很长一条路。
无论顺势还是逆势,芯片企业要想走得稳,要考虑的事情还有很多。
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