硅光子学，IBM和英特尔逐梦的根源？

　　Peter De Dobbelaere博士在光电交叉点上做了近二十年的研究。目前，他是Luxtera公司的工程副总裁。Luxtera是硅光子市场的领导者。近日，我们(福布斯)对他进行了一个独家专访，了解该产业的状态。

　　纳米光子学听起来很复杂。你会如何对在超市见到的人解释这种技术?

　　纳米光子学(或硅光子学)背后的想法其实很简单：用众所周知和大量可扩展的生产过程将世界上最快的通信技术(光)直接植入半导体芯片。它的目标是代替传统上深奥和昂贵的部件和流程一直所起的光学作用，使他们成为一个经常性的芯片制造设备。这允许您构建现存的价值几十亿美元的半导体投资，而不是给每个新产品都创建一条新生产线。它也允许与其他计算机电路集成——将多种有价值的功能集成到一个小封装中。

　　这些制造平台和大规模集成是行业生产低成本iPhone手机、平板电脑、笔记本电脑和数以百万计服务器、交换机、上网路由器的相同主要动力。当我们建立下一代的服务器，并把它们连接起来时，我们需要硅光子一样的技术，利用相同的基础设施，以可接受成本满足庞大的高速数据市场。

　　最近IBM在这一领域做了一个大通告。他们正在研究什么?

　　IBM关心这一领域，是因为数据中心带宽的快速扩张正提出许多挑战，而硅光子可能发挥不可或缺的作用。虽然新闻稿并没有提供太多细节，但IBM确实宣布了一个重要成就——成功地将光电子集成到标准CMOS电路。这相当于Luxtera技术投入生产之前，四年前所开创的里程碑。

　　Luxtera公司的技术与IBM的不同之处在哪?

　　在某些方面，IBM的技术与2008年Luxtera宣布的技术类似——它是基于商业制造工厂的标准200mm CMOS工艺。像Luxtera这样的技术可以用于10Gb数据传输率中创建光收发芯片。目前还不清楚IBM计划如何生产真正的产品。除了硅光子技术工艺和芯片设计之外，Luxtera公司已经开发出适合光源以及用合理成本在芯片内外获得光的方法并将其封装到产品中。IBM还谈到了在设备中使用光的多个波长(WDM)。这是我们在2007年展示的方法，但是在通过将该技术商业化满足客户需要的大量工作中，我们主要关注功率更低、成本更有效的方法，在多渠道使用单波长激光器。为了进一步提高带宽，可以对单波长方法进行扩展，使用行业在电气互联使用的类似先进调制，增加带宽的同时降低成本。

　　IBM宣布了90纳米工艺的芯片——这意味着什么?

　　90纳米是指他们设计过程的特征尺寸。简单来说，往往越小越好(我们有能力继续缩小电路，形成摩尔定律——每隔18个月芯片性能就增加一倍)。90纳米制程远远赶不上我们的最新技术——行业已经在研究14nm制程。2008年，Luxtera用类似工艺也生产了一个完全集成的设备，但我们认为这些‘老晶体管’对需要25Gb速度的下一代应用程序来说太慢了。因此，我们认为行业将使用混合方法——将任何工厂的最新晶体管植入硅光子，而不是追逐摩尔定律。这种方法类似于我们在高容量无线芯片组所看到的趋势——允许设计师有更大的灵活性。令人怀疑的是，完全集成的90nm芯片有没有能力在工业需要的数据传输率有效工作。

　　Luxtera公司的最新状况如何?

　　Luxtera在研发和量产上正取得关键进展;我们最近开始中试该行业的第一100Gb芯片组。此外，我们宣布的10Gb渠道出货量已经超过100万。我们现在将继续量产40Gb和56Gb的产品，并在今年年底达到超过200万总渠道的出货量，从而积累大量生产数据。这一经验正促成一个设备年出产量达数以千万计的平台。

　　这么多设备用于什么地方?

　　许多系统制造商正开始用光纤取代传统上使用铜线的接口。一个很好的例子是数据中心的服务器和交换机主板——我们的芯片促进了从铜到光纤的过渡。

　　我们也发现，Luxtera的硅光子技术平台在数据中心100Gb速度的采用中将发挥举足轻重的作用。这里的关键问题是将无数的服务器连接起来组成云。这些设备需要跨越100-500米的距离进行互连。传统的铜线和多模光纤技术无法提供100Gb的数据传输速率。这大大地促进了我们100Gb产品的需求量。

　　英特尔在这方面做了什么努力?

　　IBM和英特尔在硅光子学的表现都很出色。作为半导体产业的明确领导人，他们认识到需要将光电子从研发移向生产。两家公司都在尝试不同的设计和架构。我们在将这一技术进行商业化时遇到了许多困难，相信他们也会遇到类似难题。

　　你什么时候发现硅光子被大量应用?

　　现在这点很让人激动。Marquee系统供应商也开始需要这一技术(从思科最近收购硅光子动力Lightwire公司可以得到证明)。我没有魔法水晶，但我完全相信硅光子与Luxtera在未来几年的数据中心、移动数据和云数据扩张中将发挥重要作用。