● 在意法半導體的推動下，來自11個歐盟國家的24家頭部科技公司和大學攜手合作，將歐洲打造為300毫米硅光子學(SiPho)技術的先驅

● 首批基于應用的硅光創(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

STARLight項目匯聚了眾多優(yōu)質的產(chǎn)學術合作伙伴，通過建立大規(guī)模生產(chǎn)線，開發(fā)尖端光學模塊，以及構建完整的價值鏈，力爭使歐洲成為300毫米硅光子學(SiPho)技術的先驅。從現(xiàn)在到2028年，STARLight的目標是開發(fā)應用驅動的解決方案，重點關注數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、電信和汽車市場等行業(yè)和領域。

由服務多重電子應用領域、全球排名前列的半導體公司意法半導體(簡稱ST)牽頭，STARLight項目已被歐盟委員會列入歐盟芯片聯(lián)合計劃(EU CHIPS Joint Undertaking)。

意法半導體微控制器、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非常重要的技術，STARLight項目代表著整個歐洲的價值鏈邁出的重要一步，將推動頭部科技公司之間的創(chuàng)新合作。該項目專注于開發(fā)基于應用的成果，旨在為數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、電信和汽車市場提供尖端解決方案。STARLight聯(lián)盟攜手受到廣泛認可的泛歐合作伙伴，驅動下一代硅光子技術和應用的發(fā)展。

硅光子技術是一項優(yōu)選技術，可支持數(shù)據(jù)中心和人工智能集群的光互連需求，滿足縱橫擴展的增長需求，同時也適用于激光雷達、太空應用以及人工智能光子處理器等對數(shù)據(jù)傳輸能效要求更高的技術。硅光子技術兼?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)的光子技術的雙重優(yōu)勢。

需要攻克的技術難關

開發(fā)光子集成光路亟需解決多個挑戰(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

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

● 新材料：將與SOITEC、CEA-LETI、imec、巴黎薩克萊大學、III-V LAB、LUMIPHASE 等研究院所合作，探索開發(fā)各種先進材料，并將其集成在一個創(chuàng)新的硅光子平臺上，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對于提高信號完整性和降低功耗至關重要

基于應用的創(chuàng)新

● 數(shù)據(jù)中心/數(shù)據(jù)通信

STARLight項目初期重點是基于PIC100技術構建數(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200Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸，主要參與者包括意法半導體(ST)、SICOYA和泰雷茲(THALES)。同時，該項目還將開發(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，該項目還將利用主要參與方的多學科經(jīng)驗，推動采用新材料的每通道400Gbps的光學演示產(chǎn)品，目標應用是下一代可插拔光學模塊。

● 人工智能(AI)

STARLight項目計劃開發(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。神經(jīng)網(wǎng)絡(AI背后的核心算法)高度依賴張量運算，因此提高處理器能效對于AI處理性能至關重要。

● 電信

STARLight項目計劃開發(fā)并展示創(chuàng)新的電信級硅光子器件。愛立信將重點關注兩個提升移動網(wǎng)絡能效的概念。第一個概念涉及開發(fā)一個集成化交換機，把無線接入網(wǎng)絡的處理任務從電子器件轉移到光子器件，從而更高效地處理數(shù)據(jù)流量。第二個概念是探索光纖傳輸射頻信號(Radio-over-Fiber)技術，去除天線內(nèi)部的高功耗的ASIC處理芯片，從而提高網(wǎng)絡容量，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)設計的關鍵要素。

● 汽車/感測

STARLight項目還將展示硅光技術在感測應用中的性能表現(xiàn)，激光雷達傳感器制造商STEERLIGHT與汽車制造商的密切合作將有助于實現(xiàn)這一目標。

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

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

STARLight聯(lián)盟成員感謝歐盟及其各自國家政府的共同支持。

STARLight參與者及合作伙伴評論

CEA-Leti

“CEA很高興通過加快創(chuàng)新光子技術和組件的開發(fā)，為STARLight項目做出貢獻。我們在硅基異質集成III-V族材料集成方面的技術沉淀將有助于克服當前的應用限制，滿足未來的應用需求。我們熱切希望與意法半導體等重要合作伙伴合作，快速推進我們的技術創(chuàng)新，解決限制行業(yè)發(fā)展的因素，確保歐洲在光子學領域的競爭力。”——CEA-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，把硅光子平臺提高到更高的收發(fā)數(shù)據(jù)速率的機會。imec將利用先進工藝和光子器件研發(fā)經(jīng)驗，為下一代PIC光互連尋找更合適的技術。”——imec研發(fā)副總裁Philippe Absil

NVIDIA英偉達

“通過對STARLight聯(lián)盟的貢獻，NVIDIA繼續(xù)支持歐洲光學產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

巴黎薩克雷大學

“巴黎薩克雷大學納米科技中心(C2N)是巴黎薩克雷大學與法國國家科學研究中心(CNRS)和巴黎城市大學(UCC)聯(lián)合成立的研究機構，具體工作是演示采用新材料和新方法的與意法半導體PIC技術兼容的先進器件。與歐盟硅光子學領域的主要參與者合作，讓我們有機會接觸最先進技術，開發(fā)創(chuàng)新器件以應對硅光子學應用挑戰(zhàn)，與重要的行業(yè)合作伙伴交流互動。”——法國國家科學研究中心C2N主任Laurent Vivien

Sicoya

“STARLight項目整合Sicoya在硅光子設計和封裝上的長期積累與意法半導體PIC技術的變革性能力。意法半導體PIC集成先進光子學和高速電子技術，實現(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)展的全球市場上創(chuàng)造可持續(xù)價值奠定了技術基礎。如今，光子學，尤其是硅光子學，被公認為數(shù)據(jù)中心和人工智能網(wǎng)絡以及眾多其他重要大規(guī)模應用的關鍵驅動技術，Sicoya現(xiàn)在有機會使用意法半導體高度可擴展、可靠平臺來打造未來的產(chǎn)品線。”——Sicoya首席技術官Hanjo Rhee

Soitec

“我們很榮幸能夠參與STARLight計劃，這是歐洲鞏固先進光子學領域主導地位計劃取得的一個重要里程碑。Soitec致力于推動襯底技術創(chuàng)新，不斷提升SOI技術性能，并推進新型材料的發(fā)展，以滿足下一代光子應用不斷變化的需求。通過此次合作，我們旨在提升制造質量標準，增強可擴展性，減少襯底生產(chǎn)的環(huán)境足跡。我們正與合作伙伴攜手，為歐洲更具競爭力、更可持續(xù)的光子學生態(tài)系統(tǒng)奠定技術基礎。”——SOITEC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)一種叫做非機械式調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(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，可將整個系統(tǒng)集成到一顆微芯片上。未來幾年，隨著高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)的興起，輕型汽車零部件市場將經(jīng)歷重大轉型。ADAS系統(tǒng)需要緊湊、經(jīng)濟、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)，微電子元件供應的自主權成為Steerlight的戰(zhàn)略重點，這對于歐洲企業(yè)在全球價值鏈中保持主導地位，并在競爭激烈、快速發(fā)展的行業(yè)中確保技術自主至關重要。使用意法半導體專有的先進硅光子平臺，STARLight項目將促進這一目標的實現(xiàn)，使該傳感器達到工業(yè)成熟階段。”——SteerLight首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人François Simoens

STMicroelectronics意法半導體

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

Thales泰雷茲

“集成光子技術將讓泰雷茲公司的感測、通信和信號處理關鍵系統(tǒng)架構能夠實現(xiàn)重大突破。尺寸和功耗的大幅降低將給很多系統(tǒng)，尤其是遠程系統(tǒng)，帶來諸多運營優(yōu)勢。依托意法半導體平臺，STARLight項目為歐洲構建一條自主的歐盟硅光子技術供應鏈提供了一個重要機會。”——泰雷茲公司副總裁兼硬件首席技術官Bertrand Demotes-Mainard

（來源：意法半導體）