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深耕光芯片底层创新 纵慧芯光打造穿越周期硬实力

孟培嘉 中国证券报

新能源汽车高阶辅助驾驶普及推高感知硬件装车规模,AI算力集群的快速扩张遭遇“互联瓶颈”……产业的现实需求让光芯片成为数字世界的核心物理入口之一。

十年前,国内VCSEL(垂直腔面发射激光器)芯片领域尚处荒原,核心技术几乎由国外巨头垄断。江苏纵慧芯光半导体科技股份有限公司董事长赵励与初创团队正是从这一前沿地带切入,开启了光芯片的自主研发布局。

十年跋涉,国内半导体市场经历周期洗礼,纵慧芯光的产品从最初的消费电子逐步延伸至汽车电子、数据中心光互联领域。“硬科技的发展没有捷径。唯有靠持续的高强度研发把核心技术摸透,形成自我造血的正向循环,我们的光芯片才能在未来的全球产业格局中真正站稳脚跟。”赵励近日接受中国证券报记者采访时表示。

锚定前沿需求

跨越消费电子量产关

回顾半导体产业的发展脉络,依托逆向仿制与低价策略往往能夺得一时市场,却会在行业景气度下滑时陷入低效竞争。而纵慧芯光在2015年创立之初,便选择了一条与传统仿制与低价策略完全不同的路径。

彼时,智能手机开启3D人脸识别浪潮,作为核心发射光源的VCSEL芯片需求呈爆发式增长。但在全球范围内,高端市场完全被国外大厂垄断,国内供应链在消费级VCSEL光芯片领域几乎是一片空白。

“如果仅做海外成熟产品的仿制者,很难获得长远的发展。我们不去做简单的替代,从一开始就锚定与国际龙头前沿产品并跑的目标。”赵励表示,创业前三年,公司几乎将所有资源押注在底层技术研发与供应链建立上。团队研发出的第一款850纳米芯片,在电光转化效率等不少关键指标上直达行业一线水平。

性能的突破叩开了头部手机厂商的大门,纵慧芯光逐步在高端手机供应链站稳了脚跟,并陆续切入扫地机器人、无人机等更多元的消费级场景。在消费电子行业严苛的技术、成本控制、稳定性和良率等要求以及极致的交期倒逼下,公司将研发能力扎实转化成了高一致性、低缺陷率的工业量产能力。

此后,纵慧芯光又在本土攻克了MOCVD化合物材料的外延生长技术,将外延片研发彻底掌握在自己手中,逐步形成了“设计-外延-制程-封测”的全链条能力,技术链自主化程度进一步提高。

攻坚车规级产品

开辟第二增长曲线

得益于前瞻性的技术储备,纵慧芯光早在多年前便启动了车规级产品的研发,并在消费电子领域站稳脚跟后迅速开始攻坚车载激光雷达(LiDAR)市场,以此开辟第二增长曲线,形成消费电子与汽车电子齐头并进的均衡发展格局。

从消费电子产品跃迁至汽车电子产品,并非简单的产品线平移。消费电子更注重迭代速度与成本平衡,而车规芯片要求的是极端环境下的稳定性与可靠性。车载感知直接关乎整车行驶安全,对激光雷达在测距精度、发散角均匀度与单模光功率上提出了极为严苛的技术要求,例如极轻微的外延厚度偏差都可能引发光斑畸变,进而影响感知系统的测距判定。

对此,纵慧芯光开创性地提出了增透型VCSEL架构,在亮度与光束质量上刷新行业指标,并成为全球最早通过严苛车规认证的VCSEL企业之一。

如今,纵慧芯光的车规芯片已规模化搭载于主流激光雷达与智驾前装平台,实现了超百万台的稳定装车,并在长期复杂路况的严苛检验下,始终保持着“现场零失效”的工业级交付水准。同时,公司不仅在国内新能源汽车供应链中占据领先份额,更实现了向欧美主流自动驾驶企业的出海供货。

更深远的布局还在于应用场景的纵深拓展与联合创新。除车外激光雷达外,光感知技术正加速渗透进智能座舱内部,覆盖驾驶员监测、乘员感知以及夜视补光等全方位安全场景。“我们定期与国内外顶尖传感器厂商保持前沿路线对接,每半年深入交流未来产品规划,在底层设计阶段便协同定义下一代技术指标。”赵励表示,在汽车工业体系中,竞争绝非单次参数的比拼,通过底层技术创新帮助客户实现系统级降本与高品质交付,才能将先发的技术优势沉淀为稳固的产业链共生壁垒。

挺进算力深水区

探索高端光芯片IDM路径

在消费电子与车载感知领域建立起稳固根基后,算力基础设施成为了光芯片角逐的又一个深水区。随着大模型参数呈指数级跃升,超大规模算力集群对内部通信带宽与延迟提出了严苛要求,以单通道100G/200G以及整机800G、1.6T为代表的高速光互联,迅速成为AI集群算力建设的核心瓶颈。

基于此前积累的微观物理仿真与化合物材料生长能力,纵慧芯光将技术底座由面向短距感知的砷化镓体系,拓展至面向长波长、高频响的磷化铟(InP)高速光子体系,加速推进涵盖高速VCSEL、光电探测器以及连续波激光器在内的全栈产品线布局。

伴随磷化铟体系产品研发推进的,是纵慧芯光商业模式的一次重要变革——从早期的轻资产设计Fabless模式,坚定转向自建制造产线的垂直整合IDM路线。

自建重资产制造线往往意味着巨大的资本开支与折旧压力。但在赵励看来,这一抉择背后有着深刻的产业规律。“在传统的砷化镓制程中,由于工艺相对成熟,企业尚可将部分标准化制程委外代工;但在前沿的磷化铟高速光通信领域,全球尚未形成标准成熟的代工分工生态,材料生长、结构设计与芯片制程之间存在着极强的微观物理共生性,非常依赖一线工程经验的反复调试与沉淀。”赵励表示,如果继续走纯代工模式,不仅开发周期大幅拉长、迭代效率低下,核心的工艺诀窍也难以真正掌握。

从感知物理世界的“眼睛”,到贯通智能算力的“动脉”,纵慧芯光十年行走的轨迹,始终锚定在技术演进的最前沿。在赵励规划的发展蓝图里,硬科技从来不是短期的概念逐利,而是一场向微观物理极限求索的长跑。“我们将继续保持对技术的纯粹与专注,通过持续的底层创新实现产品突破,努力在全球先进光芯片企业中占据一席之地。”他表示。

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