本文作者：JOHN FERGUSON MENTOR, A SIEMENS BUSINESS

光子学的目标是利用光来实现通信、数据传输、信息处理等传统电子设备所实现的功能。光子学成为一个实践性的工作方向始于 1960 年激光器的发明。光纤传输信息的发明推动了光子技术在电讯行业的广泛应用。与此同时，光子技术还出现更加广阔的各类技术应用领域，包括医学诊断、生物和化学检测、生产制造等。然而，制造光子器件的成本严重制约了它们的商业化。

多年来，硅晶圆代工厂已成功生产大批量的硅晶圆。如此大批量的生产降低了成本，使硅基电子集成电路 (IC) 不仅经济实惠而且有利可图。与此同时，芯片版图设计规则和工艺开发套件 (PDK) 的开发促进了整个行业内的 IC 设计及验证的标准化和优化，帮助设计公司切实可行并有利可图的开发出现今市场中种类繁多的 IC 和知识产权 (IP)。

事实证明，被氧化硅包裹的硅可作为一种近乎理想的波导材料，这意味着光信号在这种材料中传播时几乎不会发生衰减，而这正是硅光子设计有广阔市场前景的关键因素之一。在过去十年里，我们固然取得了许多成功，但硅光芯片 (PIC) 为何没能得到更广泛的采用呢？凭借其诸多优势（传输速度、低功耗、经验证的成熟工艺等），加以硅晶圆生产的成本效益，为什么还没有占领市场呢？

答案并不复杂，通过硅晶圆代工厂实现的产品及市场规模化，建立并定制了一系列的晶体管设计技术规范。其中一部分只是惯性使然。晶圆代工厂在 IC 的摩尔定律模型方面积累了丰富的经验和成功案例。虽然当今的 7 纳米工艺与 20 到 30 年前的 0.5 微米工艺有着天壤之别，但这些改进和进步是随着时间的推移，伴随每种新工艺逐步实现的。对现有的机制和工艺略加修改，比从零开始新起炉灶总是要轻松一些，成本也更低。

然而，摩尔定律的发展如今也举步维艰。是的，我们可以肯定地说会出现 3 nm 工艺，但它已经不会像以前的工艺节点提升那样带来巨大的性能或面积优势，而且注定会被贴上昂贵的标价。这也意味着市场中出现了拐点机会。但除了这一机会以外，PIC 要想成功达到媲美 IC 的规模，还需要些什么呢？

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