德国量子技术企业Q.ANT与斯图加特微电子研究所(IMS CHIPS)联合宣布,其合作建设的薄膜铌酸锂(TFLN)光子芯片试产线正式投用。该产线通过对既有CMOS半导体设施的改造升级,成为全球首个公开报道的将薄膜铌酸锂光子技术与传统晶圆制造工艺融合的量产尝试,旨在解决人工智能算力需求激增与能耗瓶颈问题。
技术突破:光计算替代电传输
据官方披露,此次投产的试验线采用创新性光子计算架构,利用光信号替代传统电子进行数据处理。Q.ANT实验室数据显示,其基于薄膜铌酸锂的光子处理器原型能效较传统芯片提升30倍,运算速度提高50倍。薄膜铌酸锂材料的核心优势在于无需热调制即可实现每秒数十亿次(GHz级)光信号操控,这一特性被业界视为突破冯·诺依曼架构功耗墙的关键技术路径。
产业布局:旧线改造的新范式
IMS CHIPS首席执行官延斯·安德斯在启动仪式上强调,该项目的战略价值在于验证“旧产线焕新”模式——通过投入1400万欧元设备改造费,将既有8英寸晶圆厂转化为光子芯片专用产线,年产能可达1000片晶圆。这种轻资产模式若成功,或为全球半导体供应链重构提供参考:各国无需巨额新建晶圆厂,通过技术改造即可快速构建本土化先进制程能力。
商业计划:2025年实现商用
Q.ANT CEO迈克尔·弗奇透露,当前试产线主要用于优化光子原生处理单元(NPU)设计,计划2024年完成与现有服务器的PCIe接口适配,2025年推出可商用化的光子计算加速卡。初期目标市场聚焦于AI模型训练、气候模拟、生物医药计算等高能耗场景,公司已与欧洲多家超算中心开展技术验证。
行业观察:技术可行性与挑战并存
尽管光子计算理论上具备能效优势,但其商业化仍需突破三大障碍:与传统电子芯片的异构集成难度、规模化生产的良率控制,以及开发者的生态迁移成本。此次德国试产线的意义不仅在于技术验证,更在于探索“光电混合计算”的工业级实施方案。