中国信通院发布《信息光子技术发展与应用研究报告(2024年)》
- 来源:中国信通院
- 2024/12/23 9:11:312337
【智慧城市网 企业关注】在信息技术领域,光子是与电子并驾齐驱的基础性支撑技术,具有广泛应用潜力,在未来网络、高性能计算、智能感知、新型显示等领域前景广阔,有望成为新质生产力的强劲引擎,对改造升级传统产业、培育壮大新兴产业、前瞻布局未来产业具有重要意义。同时,在微电子集成电路发展趋势放缓背景下,光子技术不追求工艺尺寸的极限缩小,有望通过光电融合等新方式开辟“后摩尔时代”新赛道。
2024年12月20日,中国信息通信研究院(简称“中国信通院”)正式发布《信息光子技术发展与应用研究报告(2024年)》,中国信通院技术与标准研究所吴冰冰对报告进行了解读。
报告对信息光子的总体发展态势、重点细分领域、光子材料与基础工艺、光电融合的最新研究与应用进展等进行了系统分析,研判未来五到十年发展趋势,并提出推动我国信息光子技术产业高质量发展的意见建议。
报告核心观点
1. 概念范畴方面,“信息光子”是光子学与信息科学的交叉领域,将光子作为载体,通过操控光子实现信息的获取、传递、处理和呈现。横向包含光采集、光连接、光算存和光呈现四大细分领域,贯穿信息生命周期全过程;纵向包含核心光子芯片器件和材料、模块级产品、系统级产品,并进一步赋能上层各类业务及应用,价值链不断延伸。
2. 发展阶段方面,信息光子整体处于多样化发展阶段,光通信、光存储、光采集、光呈现等传统方向已规模部署,并不断向更高性能、更多场景应用等下一代路径发展演进;同时,芯片级光互连、光计算、新型存储等新兴方向涌现,新范式不断构建,在信息化全域的重要性更加凸显。
3. 四大细分领域方面,(1)光连接持续向高速率、大容量、多场景等方向演进。AI影响下速率迭代周期缩短,即将迈入T+b/s时代,并通过频谱拓展和新型光纤等实现容量提升;(2)基于光电混合架构的专用模拟光计算为研究热点,在处理神经网络推理等涉及大量运算工作负载、且不需要精确解的特定任务时,可作为协处理器为电计算“补充加速”;(3)光采集基于多元化应用场景,逐步向大规模、多功能、高精度、微型化、低成本、高可靠的集成式和分布式方向演进;(4)光呈现多技术方案并行发展,未来几年预计仍将以LCD和OLED两大技术路径为主线,Micro LED、印刷OLED、集成化、三维化等成为新重点。
4. 共性基础方面,光子材料多体系并存,光子集成正处于转向规模发展的关键节点,制造工艺与先进封装是布局重点。其中,硅基光电子在集成度、大规模低成本制造方面具备优势,未来以硅基光电子为基础平台、采用不同材料的异质异构集成极具发展前景。与微电子集成电路CMOS相比,光子集成在工艺流程和复杂程度上相似,但在功能结构单元、材料体系、标准化程度、发展规律和提升维度等方面差异明显。
5. 交叉融合方面,一是信息光子各细分领域由单一领域独立发展向多功能融合化演进,加速系统级创新与新应用裂变,构建“计算+连接” “存内计算”“通感一体”“感算融合”等新范式;二是光电融合成为后摩尔时代重要选项,不仅在扩展摩尔方向锋芒初露,在超越CMOS方向亦有诸多可能性。
6. 意见建议方面,我国及美、欧、日、韩等全球主要经济体均高度重视光子能力构建,为推动信息光子技术产业高质量发展,需加强战略研究与统筹规划、提升创新能力与产业基础、深化生态建设与应用牵引,促进多方要素形成合力,“政产学研用”各类主体共同打造融合式创新。