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随着人工智能、大数据行业的不断发展，光计算作为一种有助于芯片效率提升的优良选择，正引起业界的广泛关注，并有望在未来数据中心中产生重大影响。据美国商务部近日披露的新闻稿显示，美国商务部通过《芯片法案》与光学半导体企业英飞朗（Infinera）合作，签署了一份不具约束力的备忘录，提供高达9300万美元的资金。该消息引起了行业众多关注。
据悉，这份补贴将支持英飞朗在加利福尼亚州的圣何塞新建一个面积超3700平方米的晶圆制造厂，将使该企业制造基于磷化铟的光子集成电路（InP PIC）上的产能提升10倍；并在宾夕法尼亚州的伯利恒建立一个测试和高级封装中心，开展扩产2.5D/3D封装、共封装光学CPO等产能。此外英飞朗还计划申请美国财政部的投资税收抵免。两部分美国联邦层面激励措施之和有望超2亿美元。
公开资料显示，Infinera是一家垂直整合的美国半导体制造商，拥有二十多年的经验，专注于利用磷化铟（InP）技术生产光子芯片（PIC）。Infinera的光子芯片支持宽带网络、数据中心和人工智能（AI）驱动型应用的高效数据传输，其通过将多种光学功能整合到单个芯片上，这些电路降低了能耗和运营成本，同时优化了网络性能。并据Infinera官网资料显示，该企业拥有自己的半导体制造和封装设施，凭借内部光学半导体晶圆厂 (OSF) 和革命性的光子集成电路 (PIC)，Infinera 提供从概念到开发再到生产的创新解决方案。在当下AI浪潮下，该公司有望通过其技术优势进一步拓宽市场份额。
据今年6月行业消息显示，诺基亚宣布计划以23亿美元的价格收购Infinera，预计交易将于2025年上半年完成。这比交易将扩大诺基亚在北美市场的准入，此外更好地支持Infinera在北美以外的客户。这笔交易在当时引起了业界较多的关注，一是因为诺基亚的产业布局，二则是因为该笔收购额远远低于市场预测。
被寄予厚望的光子芯片
目前，光模块主要有两大集成方案，一是InP磷化铟的集成，另一个则是硅光SiPh的集成。此外，值得一提的是，还有一个尚未到来的TFLN薄膜铌酸锂。在该领域的代表厂商主要包括Infinera、Acacia、Inphi、Ciena、 Huawei等企业。其中，Acacia、Inphi则是明显的硅光集成芯片商，Infinera则专注于磷化铟。
业界之所以对诺基亚的收购价惊讶，是因为在上述三家Infinera、Acacia、Inphi光学集成方案商中，Infinera的业绩是其中最好的。但是他们都逃脱不了被收购的命运，Acacia以45亿美元被思科收购，Inphi则是以100亿美元被Marvell收购，而Infinera却在今年被开出了23亿美元的价格。因此，在Infinera获得上述美国《芯片法案》9300万美元资助时，部分行业人士猜测，该笔收购或会产生变动。
在硅光芯片领域，自1985年以来，硅光子学作为一种技术领域经历了显著的演变。最初，这一领域专注于开发高约束波导技术。随着时间的推移，硅光子学不仅实现了与CMOS行业在材料、集成和封装技术方面的战略性整合，而且最终在收发器领域确立了其主导地位。
而磷化铟领域最突出的用途主要是光电子领域，InP激光器为世界各地的光通信系统产生光，从光纤连接和网络到自由空间光通信。经过数十年的发展，目前各大研究者致力于在InP基材上构建成熟的光基集成电路。至今，其应用场景已从通信技术拓宽至汽车、医疗和其他市场的传感器和成像应用。
而在当代AI时代，数据中心也成为了InP磷化铟和硅光SiPh两大集成方案主要且最直接的应用场景。磷化铟（InP）方面，其允许单片集成有源元件（激光器、放大器），但晶圆尺寸较小。硅基光电子则利用成熟的大硅晶圆CMOS制造工艺，但需要异构集成有源元件。过去十年间，多项用于数据中心互连的PIC技术已经开发并商业化，传输速率从40G扩展到800G。
总体而言，光电子集成电路彻底改变了数据中心的互连方式，在大幅提高带宽的同时，还提高了能效并降低了成本。随着数据中心向100 Tbps甚至更高的交换节点迈进，光电子集成电路技术的持续创新，尤其是CPO领域的创新，对于满足不断增长的带宽需求很重要。未来先进光电子集成技术的融合，加上封装和光纤连接技术的创新，将带领下一代数据中心迈向高性能、可扩展的光互连新世界。
