硅光子學市場正在變得越來越擁擠。半導體供應(yīng)商、IC設(shè)計工具供應(yīng)商、OEM和foundry都在這個新興市場上爭奪空間。隨著云端和網(wǎng)聯(lián)服務(wù)、航空航天、金融、工業(yè)部門和醫(yī)藥等領(lǐng)域的大量潛在客戶對超快速數(shù)據(jù)訪問、傳輸和編程的新解決方案的需求激增，硅光子學市場有望在未來十年實現(xiàn)指數(shù)級增長。

潛在的市場可能是巨大的，但就目前而言，實際的市場規(guī)模相對于整個半導體行業(yè)的規(guī)模來說是微不足道的。Polaris市場研究公司估計，硅光子產(chǎn)品（收發(fā)器、可變光衰減器、開關(guān)、電纜和傳感器）的營收2021年超過10億美元，而同年全球芯片銷售額為5，559億美元。但在2021年至2030年期間，這一新興市場的年復合增長率預計將達到27.4%，銷售額預計將達到91.4億美元。

Polaris在一份聲明中表示：“對更快數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖鲩L，使各種制造商都能夠使用這種技術(shù)來增強數(shù)據(jù)中心的計算和處理能力。因此，硅光子學正經(jīng)歷著健康的增長速度。許多制造商都在積極開發(fā)硅光子學技術(shù)，并投資于該技術(shù)謀求競爭優(yōu)勢，這也推動了市場的增長。”

硅光子學技術(shù)合作伙伴關(guān)系將開發(fā)者、軟件供應(yīng)商、系統(tǒng)設(shè)計、組件供應(yīng)商和潛在客戶聚集了在一起。考慮到這些合作伙伴之間有相互沖突的需求，他們既是潛在的競爭對手，又是提供著支持服務(wù)，這些聯(lián)盟能維持下去嗎？顯然，在建立更多合作之前，在最終用戶廣泛采用硅光子學之前，行業(yè)必須開始回答這個關(guān)鍵問題。

包括Intel和ST在內(nèi)的芯片供應(yīng)商、EDA供應(yīng)商Synopsys、Cisco、HP和IBM等OEM，以及一大批規(guī)模較小的芯片制造商和光學元件供應(yīng)商都在努力在這個潛在市場中分得一杯羹。在硅光子學供應(yīng)鏈的不同環(huán)節(jié)之間的合并和收購已經(jīng)非常活躍。包括Cisco和Juniper Networks在內(nèi)的大型系統(tǒng)公司正在通過收購成為垂直整合的硅光子學領(lǐng)域的玩家。

考慮到任何一項新技術(shù)的商業(yè)成功取決于量產(chǎn)，foundry的選擇對硅光子學供應(yīng)商至關(guān)重要。這里的問題是，不同的開發(fā)商正在追求不同的硅光子學集成和實現(xiàn)路徑。由于沒有達成共識的硅光子學平臺，沒有一個可以與每個供應(yīng)商都能合作的通用foundry。

例如，Juniper Networks與Intel一樣，推出一款集成激光器的硅光子平臺。相比之下，Ayar Labs和Nvidia不喜歡集成激光器。

在硅光子學市場上，領(lǐng)先的foundry是GlobalFoundries、Intel和Tower Semiconductor（Intel在今年早些時候宣布收購Tower）。目前尚不清楚TSMC的情況。雖然TSMC Labs一直計劃在HPC中應(yīng)用硅光子學的異構(gòu)集成光子引擎，但還未透露硅光子學的客戶。

毫無疑問，Intel內(nèi)部的硅光子學代工能力在該公司光學收發(fā)器的成功中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。Intel對Tower的收購也有望推動Intel的硅光子學IDM2.0戰(zhàn)略。

GlobalFoundries是領(lǐng)先的硅光子學foundry。通過早期與硅光子學I/O解決方案初創(chuàng)公司Ayar Labs的合作，GlobalFoundries正在開發(fā)和落地基于300mm SOI晶圓的硅光子學平臺。它被稱為GF Fotonix，它利用了GlobalFoundries的45nm CMOS制造工藝和Ayar的CMOS光學I/O技術(shù)。

在今年早些時候發(fā)布GF Fotonix時，GlobalFoundries提到了多家合作伙伴，包括Broadcom、Cisco、Marvell、Nvidia，以及初創(chuàng)公司Ayar、Lightmatter、PsiQuantum、Ranovus和Xanadu。

其他公司也宣布了許多合作。今年4月，Synopsys和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商Juniper Networks表示，他們將成立一家硅光子學公司，以“解決電信、數(shù)據(jù)通信、LiDAR、醫(yī)療保健、HPC、AI和光計算等應(yīng)用中不斷增長的光子需求”。雙方?jīng)]有披露相關(guān)條款，但表示，Synopsys將成為合資公司的多數(shù)股東。合資公司的名稱尚未公布。

Juniper的CEO Rami Rahim在宣布該協(xié)議的聲明中表示：“這項革命性的技術(shù)將改變?nèi)藗儤?gòu)建光子系統(tǒng)的經(jīng)濟性。我們一直是集成硅光子學的堅定支持者，我們相信新公司將通過使用先進的開放平臺來推動這些系統(tǒng)的開發(fā)，這將大大降低成本，并在多個用例中提高設(shè)計的性能和可靠性。”

Rahim補充說：“Juniper Networks將與新公司合作，建立一個廣泛的生態(tài)系統(tǒng)，有效地開發(fā)下一代光收發(fā)器和共封裝設(shè)計。”Juniper表示，該公司在光子器件設(shè)計和工藝集成方面向合資公司貢獻了200多項專利。

Synopsys-Juniper合資公司還得到了foundry公司Tower的支持，這一安排表明了多方位聯(lián)盟對于在該領(lǐng)域建立強大影響力的重要性。

硅光子學市場剛剛起步，目前還很難將其從更廣泛的光學技術(shù)和組件行業(yè)中分離出來衡量其規(guī)模和增長。因此，很難確定每個玩家的相對規(guī)模和實力。

硅光子學的技術(shù)優(yōu)勢是毋庸置疑的，但行業(yè)還沒有解決平臺的基本問題。如果硅光子學要實現(xiàn)其全部潛力，在他們選擇技術(shù)路線和建立聯(lián)盟的同時，這個新生市場的許多玩家必須努力解決技術(shù)上的缺陷。

審核編輯：黃飛