【導(dǎo)讀】歐盟近期正式選定STARLight項目作為其芯片合作計劃的關(guān)鍵組成部分，旨在推動下一代300mm硅光芯片的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化進程。該項目集結(jié)了來自產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的頂尖力量，致力于建設(shè)先進的大尺寸晶圓產(chǎn)線，研發(fā)高性能光電子模塊，并打通從技術(shù)開發(fā)到商業(yè)應(yīng)用的全鏈條，以強化歐洲在硅光子領(lǐng)域的全球競爭力。在2028年之前，STARLight將聚焦于數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、通信網(wǎng)絡(luò)及汽車電子等前沿市場的需求，提供具有明確應(yīng)用場景的高價值解決方案。
· 在意法半導(dǎo)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(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
2025年10月13日，歐盟近期正式選定STARLight項目作為其芯片合作計劃的關(guān)鍵組成部分，旨在推動下一代300mm硅光芯片的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化進程。該項目集結(jié)了來自產(chǎn)業(yè)界與學(xué)術(shù)界的頂尖力量，致力于建設(shè)先進的大尺寸晶圓產(chǎn)線，研發(fā)高性能光電子模塊，并打通從技術(shù)開發(fā)到商業(yè)應(yīng)用的全鏈條，以強化歐洲在硅光子領(lǐng)域的全球競爭力。在2028年之前，STARLight將聚焦于數(shù)據(jù)中心、人工智能集群、通信網(wǎng)絡(luò)及汽車電子等前沿市場的需求，提供具有明確應(yīng)用場景的高價值解決方案。
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(STMicroelectronics，簡稱ST)（紐約證券交易所代碼:STM) 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(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非常重要的技術(shù)，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(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，滿足縱橫擴展的增長需求，同時也適用于激光雷達(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?nbsp;CMOS 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。
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挑戰(zhàn)：
· 高速調(diào)制：創(chuàng)建每通道超過 200 Gbps 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(shù)對于提高信號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項目初期重點是基于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，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(xué)科經(jīng)驗，推動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(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（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(guān)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(guān)注兩個提升移動網(wǎng)絡(luò)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(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。第二個概念是探索光纖傳輸射頻信號 (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)計的關(guān)鍵要素。
汽車/感測
STARLight 項目還將展示硅光技術(shù)在感測應(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現(xiàn)這一目標(biāo)。
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(fù)雜波形信號的傳感器，以演示其關(guān)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。
聯(lián)盟網(wǎng)站鏈接：https://www.starlight-project.eu/starlight/home/
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(shù)和組件的開發(fā)，為STARLight項目做出貢獻。我們在硅基異質(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(shù)。”——Philippe Absil，imec 研發(fā)副總裁
NVIDIA英偉達(dá)
“通過對 STARLight 聯(lián)盟的貢獻，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)與法國國家科學(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，讓我們有機會接觸最先進技術(shù)，開發(fā)創(chuàng)新器件以應(yīng)對硅光子學(xué)應(yīng)用挑戰(zhàn)，與重要的行業(yè)合作伙伴交流互動。” ——法國國家科學(xué)研究中心 C2N 主任 Laurent Vivien
Sicoya
“STARLight 項目整合Sicoya 在硅光子設(shè)計和封裝上的長期積累與意法半導(dǎo)體 PIC 技術(shù)的變革性能力。意法半導(dǎo)體PIC集成先進光子學(xué)和高速電子技術(shù)，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(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)動技術(shù)，Sicoya 現(xiàn)在有機會使用意法半導(dǎo)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(shù)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(xué)領(lǐng)域主導(dǎo)地位計劃取得的一個重要里程碑。Soitec致力于推動襯底技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升SOI技術(shù)性能，并推進新型材料的發(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(xué)生態(tài)系統(tǒng)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。” ——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(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(zhuǎn)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(yīng)的自主權(quán)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(dǎo)地位，并在競爭激烈、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)體專有的先進硅光子平臺，STARLight 項目將促進這一目標(biāo)的實現(xiàn)，使該傳感器達(dá)到工業(yè)成熟階段。”——SteerLight 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)勢和協(xié)作精神，支持這項突破技術(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復(fù)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(dǎo)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(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、通信和信號處理關(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)，帶來諸多運營優(yōu)勢。依托意法半導(dǎo)體平臺，STARLight 項目為歐洲構(gòu)建一條自主的歐盟硅光子技術(shù)供應(yīng)鏈提供了一個重要機會。” ——泰雷茲公司副總裁兼硬件首席技術(shù)官 Bertrand Demotes-Mainard。
全部參與方名單
AIXSCALE PHOTONICS; ALMAE TECHNOLOGIES; ANSYS; ARISTOTELIO PANEPISTIMIO AUTH EL Y THESSALONIKIS; COMMISSARIAT A L’ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES ; DESIGN AND REUSE; ERICSSON; HELIC ANSYS ELLAS MONOPROSOPH AE; III-V LAB; INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM; KEYSIGHT TECHNOLOGIES; KNOWLEDGE DEVELOPMENT FOR POF SL; LUMIPHASE; MBRYONICS; NVIDIA; NCODIN; RHEINISCH-WESTFAELISCHE HOCHSCHULE AACHEN TECHNISCHE; SICOYA; SOITEC; STEERLIGHT; STMICROELECTRONICS; THALES; UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA; UNIVERSITE PARIS-SACLAY
關(guān)于意法半導(dǎo)體
意法半導(dǎo)體擁有5萬名半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)造者和創(chuàng)新者，掌握半導(dǎo)體供應(yīng)鏈和先進的制造設(shè)備。作為一家半導(dǎo)體垂直整合制造商(IDM)，意法半導(dǎo)體與二十多萬家客戶、成千上萬名合作伙伴一起研發(fā)產(chǎn)品和解決方案，共同構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，幫助他們更好地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)和新機遇，滿足世界對可持續(xù)發(fā)展的更高需求。意法半導(dǎo)體的技術(shù)讓人們的出行更智能，讓電源和能源管理更高效，讓云連接的自主化設(shè)備應(yīng)用更廣泛。我們正按計劃在所有直接和間接排放（包括范圍1和范圍2）、產(chǎn)品運輸、商務(wù)旅行以及員工通勤排放（重點關(guān)注的范圍3）方面實現(xiàn)碳中和，并在2027年底前實現(xiàn)100%使用可再生電力的目標(biāo)。
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