光電芯片“陜影”顯現(xiàn)，華為緣何瞄準(zhǔn)它？

每經(jīng)實習(xí)記者 肖婷婷    每經(jīng)編輯 畢華章

不久前剛結(jié)束的武漢光博會，陜西源杰半導(dǎo)體研發(fā)副總Lucas，受邀發(fā)表演講。

演講結(jié)束，一眾投資者蜂擁而上，爭相交換名片。

那一刻，他感受到資本對于光電芯片的狂熱。

投資人對陜西源杰的這番熱情，或許也與近期的一輪投資入局相關(guān)。

彼時，這家位于陜西的激光器芯片公司，獲得哈勃投資的注資，占比4.36%。

眾所周知，哈勃投資是華為旗下負責(zé)投資業(yè)務(wù)的核心公司之一。究竟為何，讓華為也對陜西源杰半導(dǎo)體伸出橄欖枝？

新經(jīng)濟賽道，無疑是促成因素之一。

尤其5G當(dāng)口，流量激增，為光通信賦予廣闊的市場空間——海量的數(shù)據(jù)需要高速光通信模塊，搭載高速激光芯片進行傳輸。

諸多新賽道，顯現(xiàn)其中的源杰等陜西本土芯片企業(yè)，或可視為國產(chǎn)光學(xué)芯片崛起的一個縮影。

破圈：“哪家靠譜？”“要不找它試試”

初冬，暖陽，午。

陜西省西咸新區(qū)，灃西新城清華科技園區(qū)，坐落著陜西源杰公司的測試廠。

二十公里以外的咸陽市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，則躺著它們的晶圓廠。

步入陜西源杰測試廠，沒有炫目的牌匾，白色為底，十四個黑色繁體字“陝西源傑半導(dǎo)體技術(shù)有限公司”一字排開。而在12月23日，陜西源杰已完成股份制改革。

低調(diào)，是不少到訪者對這家企業(yè)的直觀感受。

但今年，這家“低調(diào)”的激光器芯片廠 “被迫”迎來“高光”時刻。

分界點是“中科創(chuàng)星”投資的進入，哈勃投資的進入更加劇了資本市場的追捧。

這筆投資，用火速來形容也不為過。

通常情況下，哈勃投資需要三個多月的時間進行調(diào)研，但投資陜西源杰則壓縮到一個月；原定兩至三周的審批流程，只用了數(shù)天。

相比之下，哈勃對陜西源杰的投資，可算為數(shù)不多的個例。

自去年4月成立以來，哈勃投資已至少入局17家半導(dǎo)體行業(yè)科技公司，但大都集中在長三角一帶。對陜西源杰的投資，可謂是在陜第一家。

而這背后，華為尋找國產(chǎn)替代供應(yīng)鏈的投資風(fēng)向，更值得關(guān)注。

當(dāng)外界對陜西源杰尚且印象模糊時，業(yè)內(nèi)很多擁有自己芯片產(chǎn)線的模塊廠已經(jīng)把源杰當(dāng)作進高端芯片進口替代的選項之一。

圖片來源〡攝圖網(wǎng)

事實上，早在哈勃投資入局前，資本靈敏的嗅覺已經(jīng)多次瞄準(zhǔn)了陜西源杰。

時間軸拉近些看，今年6月的一輪戰(zhàn)略融資中，陜西源杰一連獲得中信、廣發(fā)、中科創(chuàng)星等8家資方的投資。

此情此景，與當(dāng)初公司初創(chuàng)時，已是兩番光景。

回國創(chuàng)業(yè)的張欣剛，尋找投資的過程，起初還算順利。其攜帶PPT，打算撬動投資者對激光器芯片的投資大門，但沒有人相信，幾千萬元可以打造一條從晶圓到芯片的生產(chǎn)線，且?guī)缀鯖]有高端設(shè)計團隊。因為彼時極少人認為，芯片的制造比芯片設(shè)計要難上幾個數(shù)量級。聰明人可以搞芯片設(shè)計，但是不能造出芯片。

不知吃了多少閉門羹，終于有投資者松了口。將信將疑之下，對方仍然將一筆投資款分批打入。

就是靠著這第一筆兩千萬的投資，陜西源杰的生產(chǎn)線開始啟動。

實際上，陜西源杰的“破圈”，并非一蹴而就，而是蟄伏八年的時間。

光電芯片的生產(chǎn)工藝，可以大致分為晶圓設(shè)計、外延生長、刻蝕、減薄拋光、封裝等環(huán)節(jié)。

外延生長是半導(dǎo)體激光器芯片的核心技術(shù)，也是張欣剛一直以來的專攻方向，后來一度成為陜西源杰超越同行的優(yōu)勢所在。

光電子行業(yè)國內(nèi)圈子小，產(chǎn)品“容易”冒尖——前提是產(chǎn)品質(zhì)量過硬，性能可靠有保障。

陜西源杰正是如此。

——“中國光芯片企業(yè)哪一家靠譜？”

——“要不找陜西源杰試一試？”

華為關(guān)注到源杰，也是來自旗下公司工程師的推薦。“不少華為內(nèi)部的工程師都待過國際大廠，他們對于光電子行業(yè)的產(chǎn)品很敏感。”張欣剛回憶道。

靠著這種口碑傳播，陜西源杰最終打入華為這一“上層圈”。

目前，陜西源杰已經(jīng)形成了MOCVD外延生長，晶圓生產(chǎn)，以及芯片全自動測試生產(chǎn)線，為華為等國內(nèi)外大廠供貨。

“危機”：對手搶占先機，源杰如何逆襲

然而，在激光器芯片行業(yè)走的每一步，都不輕松。

回陜創(chuàng)業(yè)初期，張欣剛尚未篤定要做激光器芯片的全產(chǎn)業(yè)線，轉(zhuǎn)變源于一種強烈的“危機感”。

那時在創(chuàng)業(yè)初期，一次行業(yè)交流合作會上，國外晶圓大廠之強勢，與依賴大廠而生存的一眾代理商之弱勢，反差明顯。

這樣的局面，令商業(yè)嗅覺靈敏的張欣剛油然生出“危機感”。

飛回陜西后，源杰的全產(chǎn)業(yè)鏈鋪設(shè)步伐加快。5年后，更多業(yè)內(nèi)人士才對“卡脖子”有了直觀體驗，“缺芯”之痛也更加真切。

這期間，張欣剛迎來了源杰的另一位重要合作伙伴。他是曾與張欣剛共事的伙伴Lucas——激光芯片專業(yè)博士，擅長芯片設(shè)計。

半導(dǎo)體領(lǐng)域分支廣泛，源杰為何單單瞄準(zhǔn)激光器芯片？

Lucas用經(jīng)濟學(xué)家熊彼特“創(chuàng)造性破壞”理論來解釋。簡單說就是，企業(yè)創(chuàng)新以求生存，會摧毀原有的經(jīng)濟形態(tài)，并給該行業(yè)帶來新的活力。

而站在更宏觀的視角，5G時代已來，流量激增下，海量的數(shù)據(jù)需要高速光通信模塊搭載高速激光芯片進行傳輸，市場前景可觀。

根據(jù)國際光學(xué)領(lǐng)域權(quán)威咨詢機構(gòu) Light Counting的預(yù)測，2019-2023年全球光器件市場規(guī)模，將從70億美元增長到120億美元，而半導(dǎo)體激光器可占40%以上的份額。

“7年前在國內(nèi)，且不說激光器芯片，就是提起半導(dǎo)體，也有不少人以為是收音機的某個部件。”張欣剛感慨道。

更何況，光電芯片的技術(shù)難度也頗有挑戰(zhàn)性。

例如去年在美國洛杉磯舉辦的光通訊展覽會上，一位谷歌技術(shù)專家曾總結(jié)，失效的光模塊中，95%的原因在于其中的光芯片。

穩(wěn)定可靠的光芯片，其重要性不言而喻。

光刻技術(shù)區(qū)〡源杰半導(dǎo)體

事實上，國外在光芯片領(lǐng)域早有布局，且不斷收購兼并。借由整合產(chǎn)業(yè)鏈完成技術(shù)與業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，以求覆蓋光通信芯片、光模塊領(lǐng)域各個環(huán)節(jié)：2018年，Lumentum并購Oclaro；2019年，II-IV并購Finisar……

而在國內(nèi)，不少光芯片企業(yè)尚在爬坡階段，并購還未呈現(xiàn)大規(guī)模態(tài)勢。不過，代表性企業(yè)，如華為和光迅科技等，已有動作。

其中，華為收購了英國CIP光子研發(fā)中心、硅光子廠商Caliopa。光迅科技收購了芯片提供商IPX、Almae，但規(guī)模相對都較小。

隨著芯片行業(yè)一同成長起來的源杰，明顯發(fā)覺到這些年入局者增多，市場也變得愈發(fā)火熱。

今年7月，市場矚目的中芯國際在科創(chuàng)板成功上市，創(chuàng)下當(dāng)時科創(chuàng)板最大規(guī)模IPO。此后，半導(dǎo)體、芯片概念股持續(xù)走高。

火熱的市場背后，也有一些令行業(yè)人士心寒之舉。

前不久千億級半導(dǎo)體項目被曝爛尾，這讓張欣剛也忍不住感嘆：快錢思維驅(qū)動之下，一些企業(yè)沒把心思放在制造芯片上。

而回憶起陜西源杰最初找投資的階段，張欣剛略帶自豪，“當(dāng)初我們用投資人分批打到賬戶里的4700萬，完成了從晶圓到測試的全系列工作。”

把錢花在刀刃上，陜西源杰很會“省錢”。

張欣剛提到一個插曲，早先源杰打算向某日本廠家購買一臺設(shè)備，報價百萬左右。對方因為公司名氣小而質(zhì)疑他們的購買力，決定赴陜實地考察。

當(dāng)源杰接機代表開著略顯陳舊的奧拓車去接機，誰知，“對方以為我們是騙子，愣是不敢上車。”憶起這件趣事，Lucas忍俊不禁。

相較當(dāng)初，目前的源杰已成功翻身，不僅融資1.2億元，業(yè)績也在快速爬坡。僅今年的銷售額就已超過兩個億，凈利潤較去年翻了一番。

耐心：“半導(dǎo)體芯片是耐心與韌性打造的”

某種意義上，源杰的上述業(yè)績，與它堅持的底線密不可分。不觸碰底線，慢慢走總會是對的。

一款芯片設(shè)計需要數(shù)月，但要達到高可靠性與生產(chǎn)良率，往往要花數(shù)年時間。當(dāng)年投資，隔年就可以銷售，在業(yè)內(nèi)是較為少見的。

而隨著5G時代到來，市場對25G以上高速率芯片的需求逐漸釋放。

近年來，我國在10G速率及以下的光通信芯片國產(chǎn)率尚可，2018年已達到80%。但25G及以上高速率光通信芯片則較為依賴進口，2018年國產(chǎn)化率僅5%。

今年六月，源杰宣布實現(xiàn)量產(chǎn)12波25G MWDM激光器芯片，被視為業(yè)內(nèi)一大突破。

這一芯片將被用于5G基站CRAN前傳網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，以支持5G快速建設(shè)。

但其實，這款芯片的核心技術(shù)在三年前就已研發(fā)成功。此后，團隊的大部分時間都是在對芯片進行嚴(yán)格的“雙85”測試——在高低溫高濕度等極端條件下，進行老化測試。

交談中，Lucas提到，芯片企業(yè)創(chuàng)業(yè)初期，都會有這樣的“職業(yè)病”——為了拿下某個項目，不顧自身量產(chǎn)能力，愛冒風(fēng)險。

這其實是在速度與質(zhì)量之間做取舍。

陜西源杰專利墻一角〡每經(jīng)記者 肖婷婷 攝

他以源杰提供的5G基站某一高速產(chǎn)品為例。有些商家希望將產(chǎn)品直接上基站使用，但源杰一貫的做法是，先抽樣測試，確保一個月以上的可靠性驗證通過后，再供貨。

起初，也有商家不理解，但這是源杰的底線。

這樣的堅持，也源于芯片行業(yè)的一種“慣性”。

Lucas提到，以國外為例，在半導(dǎo)體行業(yè)，只要產(chǎn)品通過測試驗證，客戶不會輕易更改，一用可能就是好多年以上。

“我們希望憑借經(jīng)得起測試驗證的產(chǎn)品，和客戶進行深度綁定，給客戶提供長期價值。”

“源杰最不缺乏的，就是耐力和意念。”Lucas說道，科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)的特點是迭代更新很快，一旦方向選定錯誤，就會一竿子打翻許多人的飯碗。

“只要犯錯不碰觸底線，慢慢走都會是對的。在半導(dǎo)體行業(yè)諸多變化中，這是我們需要做對的事。”他這樣說。

而這一點，也是讓中科創(chuàng)星為之動容的地方。

“坦白講，從原理上來看，激光器芯片的研發(fā)并不難，幾十年前就已經(jīng)提出?，F(xiàn)在火熱的25G/50G DFB 芯片，十年前就有無數(shù)論文。但國內(nèi)在這一領(lǐng)域之所以被‘卡脖子’，一是因為積累少，起步晚；二是像源杰這樣有工匠精神的企業(yè)不多。”中科創(chuàng)星的創(chuàng)始人米磊說道。

今年6月份，在源杰的戰(zhàn)略投資中，已留意許久的中科創(chuàng)星最終參投5000多萬。

前路：向高端轉(zhuǎn)化，為硅光子芯片蓄勢

目前，陜西源杰的產(chǎn)品，主要用于三大市場領(lǐng)域：

PON領(lǐng)域(Passive Optical Network,無源光纖網(wǎng)絡(luò))、5G通信業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)中心。這三塊業(yè)務(wù)的占比分別是4:5:1。

其中在PON領(lǐng)域，陜西源杰所占市場份額50%-70%，擁有國內(nèi)最大的出貨量。

但是對于源杰來說，進行產(chǎn)品迭代，實現(xiàn)從低端向高端轉(zhuǎn)向的渴求越發(fā)強烈。而轉(zhuǎn)化升級差距，可以比較直接地體現(xiàn)在出貨芯片的價格上。

在陜西源杰的晶圓廠，一位車間負責(zé)人介紹晶圓廠生產(chǎn)線時，作了一個有趣的對比：

“這一片晶圓便宜些的，相當(dāng)于一輛奧拓；貴一些的，就是一輛奧迪。”

日常，員工在傳輸晶圓時，負責(zé)人反復(fù)提醒，“小心啊，要是報廢了，那可是好多輛奧迪。”

而當(dāng)業(yè)務(wù)站穩(wěn)腳跟后，源杰的目光已盯著行業(yè)升級的趨勢。

目前，陜西源杰的激光器芯片所用到的材料，主要包括砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP）等，屬于III-V族材料，適用于高速、高頻等發(fā)光電子器件，開發(fā)出的激光器芯片最多可支持100G的信號傳輸速率。

而以數(shù)據(jù)中心這業(yè)務(wù)板塊為例，400G數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)已在部署中，未來突破800G或許也不遠。

“如果真有那么一天，這類芯片到頭了，市場不再需要，我們該怎么辦？”Lucas說，也許三五年看不到這個瓶頸，但仍要未雨綢繆。

今年2月，陜西源杰出資150萬美元，將與博創(chuàng)科技、Sicoya三方成立中外合資公司，提前為硅光子技術(shù)布局。

這是源杰目前預(yù)演的另一個分支——硅光芯片。

干刻與金屬化技術(shù)區(qū)〡源杰半導(dǎo)體

比起眼下在做的高速率芯片，硅光芯片屬于高功率芯片，研發(fā)周期更長，更看重可靠性。

未來這種芯片可制作成激光雷達，用在自動駕駛汽車上。短距激光雷達可應(yīng)用于10-50米范圍的車輛周邊區(qū)域檢測；遠程激光雷達可應(yīng)用于200米范圍內(nèi)障礙物和行人檢測。

除了提早布局，在產(chǎn)品由低端向高端迭代升級上，陜西源杰還有更多打算。

Lucas坦言，不少客戶與源杰合作，是由于國外類似產(chǎn)品價格太高，“我們就這樣變成了一個以替代拉動為主的企業(yè)。”

放在國際視野下，源杰雖已實現(xiàn)了部分替代，但是對于國際領(lǐng)先技術(shù)動態(tài)的滯后感知，成為橫在它面前的“攔路虎”。

對于不少像源杰這樣的芯片初創(chuàng)企業(yè)，很多前沿性的技術(shù)動態(tài)，只能由工程師在論壇或者飯局中與他人不經(jīng)意的交談中，方才后知后覺，

“未來我們不希望只有靠一場飯局、一場論壇，才能獲得市場上最前沿的消息。”Lucas說。

對于源杰來說，一段新的征途即將開啟。

不久前，張欣剛在公司群里，發(fā)了一段陜西源杰二期工廠的實地航拍視頻。

這是一片占地3萬平方米，集晶圓廠、測試廠、員工宿舍為一體的光電芯片生產(chǎn)園區(qū)。

在這里，陜西源杰將完成光芯片由中低端向高端的轉(zhuǎn)化，也將為另一條賽車道——硅光子芯片蓄勢……