在意法半導(dǎo)體的推動(dòng)下，來自11個(gè)歐盟國(guó)家的24家頭部科技公司和大學(xué)攜手合作，將歐洲打造為300毫米硅光子學(xué)（SiPho）技術(shù)的先驅(qū)

首批基于應(yīng)用的硅光創(chuàng)新成果有望亮相數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、電信和汽車市場(chǎng)

STARLight項(xiàng)目匯聚了眾多優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)學(xué)術(shù)合作伙伴，通過建立大規(guī)模生產(chǎn)線，開發(fā)尖端光學(xué)模塊，以及構(gòu)建完整的價(jià)值鏈，力爭(zhēng)使歐洲成為300毫米硅光子學(xué)（SiPho）技術(shù)的先驅(qū)。從現(xiàn)在到2028年，STARLight的目標(biāo)是開發(fā)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的解決方案，重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、電信和汽車市場(chǎng)等行業(yè)和領(lǐng)域。

由服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體（簡(jiǎn)稱ST）牽頭，STARLight項(xiàng)目已被歐盟委員會(huì)列入歐盟芯片聯(lián)合計(jì)劃（EU CHIPS Joint Undertaking）。

意法半導(dǎo)體微控制器、數(shù)字IC和射頻產(chǎn)品部總裁Remi El-Ouazzane表示：“硅光子是助力歐洲走向未來人工智能工廠的一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，STARLight項(xiàng)目代表著整個(gè)歐洲的價(jià)值鏈邁出的重要一步，將推動(dòng)頭部科技公司之間的創(chuàng)新合作。該項(xiàng)目專注于開發(fā)基于應(yīng)用的成果，旨在為數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、電信和汽車市場(chǎng)提供尖端解決方案。STARLight聯(lián)盟攜手受到廣泛認(rèn)可的泛歐合作伙伴，驅(qū)動(dòng)下一代硅光子技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展。”

硅光子技術(shù)是一項(xiàng)優(yōu)選技術(shù)，可支持?jǐn)?shù)據(jù)中心和人工智能集群的光互連需求，滿足縱橫擴(kuò)展的增長(zhǎng)需求，同時(shí)也適用于激光雷達(dá)、太空應(yīng)用以及人工智能光子處理器等對(duì)數(shù)據(jù)傳輸能效要求更高的技術(shù)。硅光子技術(shù)兼?zhèn)潆娮与娐分谐Ｓ玫腃MOS硅制造工藝的高良率與通過光傳輸數(shù)據(jù)的光子技術(shù)的雙重優(yōu)勢(shì)。

需要攻克的技術(shù)難關(guān)

開發(fā)光子集成光路亟需解決多個(gè)挑戰(zhàn)：

高速調(diào)制：創(chuàng)建每通道超過200Gbps的高效調(diào)制器是首要目標(biāo)

激光器集成：開發(fā)高效可靠的片上激光器對(duì)于集成系統(tǒng)至關(guān)重要

新材料：將與SOITEC、CEA-LETI、imec、巴黎薩克萊大學(xué)、III-V LAB、LUMIPHASE 等研究院所合作，探索開發(fā)各種先進(jìn)材料，并將其集成在一個(gè)創(chuàng)新的硅光子平臺(tái)上，例如，絕緣體上硅（SOI）、鈮酸鋰 （LNOI）和鈦酸鋇（BTO）

封裝與集成：優(yōu)化PIC集成光路 與電子電路的封裝和集成技術(shù)對(duì)于提高信號(hào)完整性和降低功耗至關(guān)重要

基于應(yīng)用的創(chuàng)新

數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)通信

STARLight項(xiàng)目初期重點(diǎn)是基于PIC100技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)通信演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可處理高達(dá)200Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸，主要參與者包括意法半導(dǎo)體（ST）、SICOYA和泰雷茲（THALES）。同時(shí)，該項(xiàng)目還將開發(fā)用于太空和地面通信的自由空間光傳輸系統(tǒng)原型。

此外，該項(xiàng)目還將利用主要參與方的多學(xué)科經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)采用新材料的每通道400Gbps的光學(xué)演示產(chǎn)品，目標(biāo)應(yīng)用是下一代可插拔光學(xué)模塊。

人工智能（AI）

STARLight項(xiàng)目計(jì)劃開發(fā)一種尖端光子處理器，用于執(zhí)行矩陣向量乘法、乘法累加等張量運(yùn)算。該產(chǎn)品將在尺寸、數(shù)據(jù)處理速度、能耗方面均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（AI背后的核心算法）高度依賴張量運(yùn)算，因此提高處理器能效對(duì)于AI處理性能至關(guān)重要。

電信

STARLight項(xiàng)目計(jì)劃開發(fā)并展示創(chuàng)新的電信級(jí)硅光子器件。愛立信將重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能效的概念。第一個(gè)概念涉及開發(fā)一個(gè)集成化交換機(jī)，把無線接入網(wǎng)絡(luò)的處理任務(wù)從電子器件轉(zhuǎn)移到光子器件，從而更高效地處理數(shù)據(jù)流量。第二個(gè)概念是探索光纖傳輸射頻信號(hào)（Radio-over-Fiber）技術(shù)，去除天線內(nèi)部的高功耗的ASIC處理芯片，從而提高網(wǎng)絡(luò)容量，并減少二氧化碳排放。此外，MBRYONICS還將開發(fā)自由空間光通信（FSO）接收端的自由空間光束到光纖的接口，這是光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素。

汽車/感測(cè)

STARLight項(xiàng)目還將展示硅光技術(shù)在感測(cè)應(yīng)用中的性能表現(xiàn)，激光雷達(dá)傳感器制造商STEERLIGHT與汽車制造商的密切合作將有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

在該項(xiàng)目中，泰雷茲（THALES）將開發(fā)能夠精確生成、分配、檢測(cè)和處理復(fù)雜波形信號(hào)的傳感器，以演示其關(guān)鍵功能。更廣泛地說，該項(xiàng)目的成果還將讓更廣泛的室內(nèi)外自主機(jī)器人廠商生態(tài)系統(tǒng)受益。

注意事項(xiàng)：下面是STARLight（300mm Silicon Technology for Applications Relying on Light with Photonics Devices）參與方的評(píng)論。

STARLight聯(lián)盟成員感謝歐盟及其各自國(guó)家政府的共同支持。

STARLight參與者及合作伙伴評(píng)論

CEA-Leti

“CEA很高興通過加快創(chuàng)新光子技術(shù)和組件的開發(fā)，為STARLight項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)。我們?cè)诠杌愘|(zhì)集成III-V族材料集成方面的技術(shù)沉淀將有助于克服當(dāng)前的應(yīng)用限制，滿足未來的應(yīng)用需求。我們熱切希望與意法半導(dǎo)體等重要合作伙伴合作，快速推進(jìn)我們的技術(shù)創(chuàng)新，解決限制行業(yè)發(fā)展的因素，確保歐洲在光子學(xué)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力?！薄狢EA-Leti首席執(zhí)行官Sébastien Dauvé

imec

“STARLight為imec提供了深入探索使用替代材料，把硅光子平臺(tái)提高到更高的收發(fā)數(shù)據(jù)速率的機(jī)會(huì)。imec將利用先進(jìn)工藝和光子器件研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，為下一代PIC光互連尋找更合適的技術(shù)?！?——imec研發(fā)副總裁Philippe Absil

NVIDIA英偉達(dá)

“通過對(duì)STARLight聯(lián)盟的貢獻(xiàn)，NVIDIA繼續(xù)支持歐洲光學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?

巴黎薩克雷大學(xué)

“巴黎薩克雷大學(xué)納米科技中心（C2N）是巴黎薩克雷大學(xué)與法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）和巴黎城市大學(xué)（UCC）聯(lián)合成立的研究機(jī)構(gòu)，具體工作是演示采用新材料和新方法的與意法半導(dǎo)體PIC技術(shù)兼容的先進(jìn)器件。與歐盟硅光子學(xué)領(lǐng)域的主要參與者合作，讓我們有機(jī)會(huì)接觸最先進(jìn)技術(shù)，開發(fā)創(chuàng)新器件以應(yīng)對(duì)硅光子學(xué)應(yīng)用挑戰(zhàn)，與重要的行業(yè)合作伙伴交流互動(dòng)?！?——法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心C2N主任 Laurent Vivien

Sicoya

“STARLight項(xiàng)目整合Sicoya在硅光子設(shè)計(jì)和封裝上的長(zhǎng)期積累與意法半導(dǎo)體PIC技術(shù)的變革性能力。意法半導(dǎo)體PIC集成先進(jìn)光子學(xué)和高速電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了卓越的射頻性能。STARLight聯(lián)盟是歐洲合作的典范，為在快速發(fā)展的全球市場(chǎng)上創(chuàng)造可持續(xù)價(jià)值奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。如今，光子學(xué)，尤其是硅光子學(xué)，被公認(rèn)為數(shù)據(jù)中心和人工智能網(wǎng)絡(luò)以及眾多其他重要大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)技術(shù)，Sicoya現(xiàn)在有機(jī)會(huì)使用意法半導(dǎo)體高度可擴(kuò)展、可靠平臺(tái)來打造未來的產(chǎn)品線?！薄猄icoya首席技術(shù)官Hanjo Rhee

Soitec

“我們很榮幸能夠參與STARLight計(jì)劃，這是歐洲鞏固先進(jìn)光子學(xué)領(lǐng)域主導(dǎo)地位計(jì)劃取得的一個(gè)重要里程碑。Soitec致力于推動(dòng)襯底技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升SOI技術(shù)性能，并推進(jìn)新型材料的發(fā)展，以滿足下一代光子應(yīng)用不斷變化的需求。通過此次合作，我們旨在提升制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)可擴(kuò)展性，減少襯底生產(chǎn)的環(huán)境足跡。我們正與合作伙伴攜手，為歐洲更具競(jìng)爭(zhēng)力、更可持續(xù)的光子學(xué)生態(tài)系統(tǒng)奠定技術(shù)基礎(chǔ)?！薄猄OITEC邊緣和云端AI產(chǎn)品部門執(zhí)行副總裁René Jonker

SteerLight

“Steerlight正在開發(fā)一種叫做非機(jī)械式調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)（FMCW LiDAR）的新一代3D視覺傳感器，該傳感器采用突破性的硅光子技術(shù)，可將整個(gè)系統(tǒng)集成到一顆微芯片上。未來幾年，隨著高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的興起，輕型汽車零部件市場(chǎng)將經(jīng)歷重大轉(zhuǎn)型。ADAS系統(tǒng)需要緊湊、經(jīng)濟(jì)、高性能的LiDAR解決方案。為保障下一代LiDAR系統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)，微電子元件供應(yīng)的自主權(quán)成為Steerlight的戰(zhàn)略重點(diǎn)，這對(duì)于歐洲企業(yè)在全球價(jià)值鏈中保持主導(dǎo)地位，并在競(jìng)爭(zhēng)激烈、快速發(fā)展的行業(yè)中確保技術(shù)自主至關(guān)重要。使用意法半導(dǎo)體專有的先進(jìn)硅光子平臺(tái)，STARLight項(xiàng)目將促進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，使該傳感器達(dá)到工業(yè)成熟階段?！薄猄teerLight首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Fran?ois Simoens

STMicroelectronics意法半導(dǎo)體

“意法半導(dǎo)體擁有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和協(xié)作精神，支持這項(xiàng)突破技術(shù)界限的歐盟倡議。意法半導(dǎo)體新的硅光專有技術(shù)將讓聯(lián)盟能夠在一顆芯片上集成多個(gè)復(fù)雜組件，而我們獨(dú)有的垂直整合制造商（IDM）模式將增強(qiáng)意法半導(dǎo)體在量產(chǎn)的300毫米平臺(tái)上的硅光子產(chǎn)品創(chuàng)新力。”——意法半導(dǎo)體微控制器、數(shù)字IC和射頻產(chǎn)品部總裁Remi El-Ouazzane

Thales泰雷茲

“集成光子技術(shù)將讓泰雷茲公司的感測(cè)、通信和信號(hào)處理關(guān)鍵系統(tǒng)架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)重大突破。尺寸和功耗的大幅降低將給很多系統(tǒng)，尤其是遠(yuǎn)程系統(tǒng)，帶來諸多運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。依托意法半導(dǎo)體平臺(tái)，STARLight項(xiàng)目為歐洲構(gòu)建一條自主的歐盟硅光子技術(shù)供應(yīng)鏈提供了一個(gè)重要機(jī)會(huì)?！薄├灼澒靖笨偛眉嬗布紫夹g(shù)官Bertrand Demotes-Mainard