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大河报·大河财立方

一个小芯片的突围史:河南这家企业打破国外技术垄断

2019-10-29

2022年828日,中共河南省委“中國這十年·河南”主題新聞發布會在鄭州舉行。發布會提到,這十年來,河南堅持“四個面向”,前瞻部署戰略性技術研發項目,整合優勢資源聯合攻關,努力取得迭代性、顛覆性、原創性科技成果。

其中,河南仕佳光子安俊明研究員牽頭完成的“光網絡用光分路器芯片及陣列波導光柵芯片關鍵技術及產業化”項目作為十大科技創新成果之一,被重點提及。發布會提到,該項目打破了國外對該類芯片的技術壟斷,實現了我國光無源芯片自主可控,為“寬帶中國”建設做出了重要貢獻。

記者從仕佳光子了解到,該項目主要包含PLC光分路器芯片和AWG芯片兩大系列20余個產品品類,曾于2017年榮獲國家科技進步獎二等獎。

如今再回眸,這背后發生過怎樣的故事?

被執著打動的合作

將時間倒回至2010年。彼時,鄭州仕佳通信(仕佳光子控股股東)正在謀求業務轉型,將目光瞄向了光通信行業的高端領域——光電子芯片。但當時的核心技術都掌握在國外企業手中,仕佳通信董事長葛海泉看在眼里、急在心頭,奔波于全國各地尋求技術合作,決心要在PLC芯片領域開創一片新天地。

此時700公里之外的北京,中科院半導體研究所的團隊已在該領域潛心研究十余年,到了技術轉化的關口,正在尋找合作的平臺。被葛海泉的執著打動,兩者一拍即合,正式開啟了光電子芯片領域的院企研發合作。

光分路器芯片,通俗來講就是分配光信號的芯片。假設一個小區一棟樓的一個單元共32戶,光信號從機房到每個單元用戶,如果不使用光分路器芯片,就需要鋪設32根光纖光纜到單元用戶,極為耗費人力、物力和財力。而使用分路器芯片后,只需一個32通道的PLC芯片,就可以將光信號分配到32個用戶,既可以避免鋪設復雜的光纜,還能降低光纖到戶的成本,加速光纖到戶發展進程。

仕佳光子副總經理吳遠大曾告訴大河財立方記者,這樣一個小小的芯片自主研發出來后,價格從將近200塊錢降到了十余塊錢。

從跟跑到并跑的突圍

一個小小的芯片,為何研發這么難?

吳遠大曾告訴大河財立方記者,芯片技術前期的成本投入非常大,一方面是芯片生產設備投入大、運行成本高;另一方面是開發周期長,一款光電子芯片從研發到產業化,往往需要3~5年,甚至更長時間。這對于一般企業尤其是民營企業來講,除了要承擔高昂的研發投入,還要做好技術早已更新迭代的風險準備。

與此同時,國外很多光電子芯片已經做得非常成熟,現有的技術差距架起了天然的市場壁壘。如何撬動原有市場也是新入者必然要遇到的“攔路虎”。

好在依托中科院半導體研究所雄厚的研發基礎和技術積累,這一“突圍戰”并沒有耗時太久。

在雙方合作的第二年,仕佳光子即正式對外發布PLC光分路器芯片,成為中國第一家,也是當時國內唯一能夠量產該芯片的企業,成功打破該市場被國外廠商長期壟斷的局面。

PLC分路器芯片取得初步效益的同時,團隊便馬不停蹄開始布局研發AWG芯片(能讓一根光纖傳輸多路信號的芯片,最終可實現在不增加光纖鋪設的情況下大幅提升光纖網絡的傳輸速率,主要應用于骨干網、城域網、高速數據中心和5G領域)DFB激光器芯片(分布式反饋激光器,廣泛應用于無線、固網接入、城域傳輸等領域)。在實現部分芯片全自主研發的同時,部分細分領域還實現了技術從長期“跟跑”到“并跑”的躍升,推進了國產光電子芯片的自立自強。

中科院半導體研究所官網上有這樣一段表述:該項目團隊經過十多年潛心研究,光分路器芯片及AWG芯片設計、工藝及產業化取得了全面突破,設計并制備出1×N2×N (N最大可達128)兩大系列20余個品種的PLC光分路器芯片及AWG芯片,建成國內規模最大的光分路器及AWG生產線,近三年新增銷售額7.01億元,新增利潤0.85億元,推廣應用企業新增銷售額50多億元,新增利潤4億元。產品廣泛應用于國內外FTTH及光傳輸網建設中,打破了國外對我國光分路器芯片的壟斷,填補了國內空白,為“寬帶中國”戰略順利實施做出了重要貢獻。

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