
不懂光的人摸了一遍硅光芯片,卡在测试
作为一个完全不懂光的人,我跟着去看了一遍硅光芯片。
一个做光模块的朋友在选型,把我拉去他们实验室待了两天。名义上是帮看数据接口,实际就是我坐在旁边看他们跑测试,顺手把能问的都问了。先声明,这玩意儿我搬不回家,也没法像跑代码那样自己搭一套。下面都是现场看到的、工程师讲给我听的、加上我事后翻资料补的。
用大白话说,传统芯片里跑的是电子,硅光芯片里跑的是光。原本要一颗一颗贴在一起的光器件,激光器、调制器、波导、探测器,想办法做在同一块硅片上。硅的好处是能大规模集成,工作温度范围宽,散热也还行。
朋友给我看了个对比。同样一条链路,分立器件方案是十几个器件用光纤一根根连起来,硅光方案是一块片子出来。资料里有个数字我记住了,集成度比分立方案提升大约 50 倍。第一次看到觉得夸张,现场看完实物觉得还算合理,那些连光纤的活儿确实被省掉了。速率那块,硅光能到数 Tbps 这个量级,走数据中心、云计算、高性能计算这些场景。电的瓶颈业内说法是电子迁移率,通俗点讲,电信号在铜里跑久了会衰减、会发热。
芯片本身我看不出毛病,卡点在测。
他们那台测试台上摆着探针台、光谱仪、温控台,屏幕上是一堆曲线,横轴波长纵轴功率。这跟我在软件里看的日志完全不是一回事,你没法打一行命令就把状态打出来。Keysight 那边把硅光测试称为行业新挑战,这个说法我认。
那天卡在耦合对准上,调了大概四十分钟。光不像电,电你探针搭上去就行,光得对准,偏一点耦合效率就掉。工程师说这是良率杀手。另一个是温度,硅光器件对温度敏感,我在别的项目上吃过温度漂移的亏,之前还跟人争论过高温补测到底做没做全,这次看到他们的温控台,我理解为什么这块省不掉。
惊喜的地方也有。整套流程跑顺之后,一致性比我预想的好。他们说这是片上集成的红利,器件之间的相对关系被固定住了,不像分立方案每一路都要单独标。这点我信,跟微服务拆太细之后反而难对齐是一个道理。
给个明确判断,这东西不是通用解。要多通道、大批量的场景,比如数据中心光互连、光 I/O,它合适;团队本身有晶圆级测试能力,或者愿意为这条线投钱;对功耗和集成度敏感,能接受前期投入换长期成本。反过来,单通道、小批量的项目,分立器件反而更灵活,改起来也快;没有测试能力、指望买回来直接插上就用的团队,硅光芯片交到你手上不是终点,测试和封装还在后面;想快速验证概念的也劝退,这个周期比你想的长。
未来两三年,硅光的竞争点会从能不能做出来,转到能不能测出来、封出来。谁把测试这一环标准化、把数据回测做扎实,谁就能吃下量。
物界前沿