没有光芯片，何谈 5G与AI？

近日，由题跋派和IEEE携手举办的《5G时代，人工智能新机遇》分享会，在华为北京研究所正式召开。

现场，多位行业专家、企业高管以独特视角该议题进行拆解剖析，并阐述自己对5G以及人工智能技术的看法和观点。

其中，中科创星创始合伙人兼联席CEO米磊博士，发表了以《光电芯片引领5G和人工智能时代》的主题演讲，以下为经授权后、由CSDN整理的演讲实录。

米磊：

大家好，我是米磊！

首先，我认为全球每60年，会经历一个科技革命周期。无论是蒸汽机革命、还是电气革命、还是集成电路革命，基本上是以60年为周期。

任何一项技术，经过60年的发展，往往会达到一个技术瓶颈，而技术的扩散周期也是60年。

每一次经济危机，本质上是上一轮科技革命的红利结束，它会导致产能大量过剩，进而引起今天人类所面临的经济环境和政治环境变化，其本质是由集成电路革命、以及摩尔定律失效后，带来的经济下滑所引起的。

和上一次科技革命红利消失，带来了二战一样，这次的全球经济和政治格局的不稳，本质上是因为集成电路和摩尔定律失效带来的。

没有万物互联，就没有人工智能

过去60年，世界上的主要产业之一是IT产业，今天的科技巨头，基本上都是IT公司。未来至少在20年内，IT仍是一个主要产业。但是，IT产业会从电转换到光。而且，人工智能应该会取代互联网。

从大方向来看，人工智能是下一个时代的代表。但是，人工智能的基础设施，首先是万物互联。如果没有物联网和万物互联，人工智能时代是不会带来的。就跟互联网之前首先是光纤通信时代一样。如果通信没有解决，就没有通信网络。

从90年代到2000年，如果没建通信网络，就不会有互联网时代。过去几年，大家都说人工智能时代要来了。但是现在，人工智能热潮，反而稍微有了些衰退。我认为，其核心是基础设施没铺设完，而这个基础设施就是物联网。

5G是万物互联的基础设施，而光电芯片是5G的基础设施

那么，物联网的基础设施是什么？5G是物联网的基础设施，它的三大特性是：

1、超高速度，可解决流量问题；

2、超低延时，可解决实时性问题，云计算可以实时运算；

3、超大连接，只有5G才能让所有的传感器都连到网上。

5G和物联网，是人工智能的基础设施，只有把5G做出来，才有未来的人工智能时代。

从上世纪70年代的集成电路，到80年代的软件、90年代的光通信，再到2000年至今的互联网，未来下一步就是物联网和人工智能。

现在人类正处于基础设施建设阶段，人工智能时代先得把基础设施建好，才能有人工智能时代的到来。5G是万物互联的基础设施，而光电芯片又是5G的基础设施。

在90年代到2000年的时候，美国回报最高的行业是光纤通信行业，ROI（投资回报率）可以在百分之百以上，最高可达272%。

为什么回报这么高？因为克林顿在1993年上台时，开始修建美国信息高速公路。美国通过修建国家信息高速公路，走出了70、80年代的经济危机。

经济上升，就是这样通过科技革命来实现的。于此同时，美国还完成对日本的摆脱。

80年代，美国当时被日本打得节节败退，从汽车产业、半导体产业、到家电产业，这三大当时的支柱产业，基本上都被日本公司侵占，所以美国当时危机感很强。美国分别采取金融战、贸易战和科技战，最后通过科技战，把日本打下去。

在信息产业时代，日本公司基本上没有科技巨头，而这也是美国今天之所以要打压华为的一个重要原因。因为如果让中国在5G方面、以及基础设施方面领先的话，美国就无法在互联网产业上领先全球。

今天，中国的5G基础设施，建得比美国还好。如果继续保持这样，那么美国在人工智能时代所有的科技应用，一定没有中国做得好。所以，中国一定会在人工智能时代，完成对美国的超越。

美国打压华为，最核心的正是科技之争，而硬科技战的核心胜负因素就在于5G。

5G最核心的还是光芯片

美国打压5G最核心的是打压什么？一个是对中兴禁运的清单，一个是对华为禁运的清单，这里面有50%、60%都是光芯片公司。

而且，这次对华为禁运的清单里面，损失最多的前5家公司中，有4家是光芯片公司。所以，5G最核心的还是光芯片。

大家可以看到，这里面其实最主要的就是光模块的需求，一个是5G的基站里面要用到25G的光模块（前传），数据中心现在已经到了100G、400G，这里面对光模块的需求量是越来越大。

所以，无论是前传、中传，这里面都有大量的光芯片，根据中信证券的报告显示，增长最快的是天线、光模块、无线小基站，这里面要用到大量的光芯片。

全球顶尖公司一直在布局光电芯片领域。任正非在2019年的采访中说，华为在英国买了500亩地，就是要做光芯片，因为光芯片现在是核心，所以华为在之前也收购了英国几家CIP公司。

2019年，思科已经收购了硅光公司Acacia，现在思科还在不停地收购相关公司，苹果也在开始收光传感器的芯片公司。

所以，从以往四次的科技革命来看，它的演进其实就是从机电光算开始的。

第一，机械革命。第二，电气化革命。第三，以集成电路和光纤通信带动的信息革命，第四，光电芯片带动的人工智能革命。

信息时代从集成电路到PC软件，从光纤通信到互联网这四波的创业浪潮，带动了信息产业的革命，而到了人工智能时代，就一定是集成光路，光芯片加人工智能，这是一个新的革命。

光电芯片是人工智能时代的基础设施

光电芯片是人工智能时代真正的基础设施，是5G和物联网的基础设施。

大家都以为，5G就是无线通信。2018年，中国电信的前总工韦乐平曾说，现在整个5G的竞争，已经演变成一场光纤基础设施之争。

无论是移动、电信、联通，现在拼的不是基站数量，而是光纤通信的流量有多大。

因为，整个无线通信的频率，只有几十G赫兹（带宽），而光纤的带宽是10T赫兹以上，就是说光纤的流量，是无线通信的几百倍。

所以，我们今天看到4G基站、5G基站，用的都是无线通信发射，但是通过基站传下来的，都是光模块和整个光纤基础设施。

所以，光的设施不好，就没有办法在5G获得更多流量。而且，5G只是信息传输，而进入人工智能时代，更重要的还是信息获取和信息处理、以及信息显示。

未来最核心的就是芯片

从信息的获取、传输、计算、存储、显示这5个点来看，未来都是以光为核心来做传输。

集成电路，是从上世纪60、70年代开始，经过这么多年的发展，已经发展到极致，所以现在正是光路最佳的时间点。

整个IT产业，正处在从电到光的切换过程，无论是从获取、传输、计算、存储、显示，现在都是以光为核心，无论是芯片、还是器件。

苹果公司在iPhone上装了光芯片，这就代表着消费光子时代即将到来。中国现在的问题，就是进口了3000亿美金的芯片，但是整个产业链现在都是5G和物联网，未来最核心的就是芯片，芯片不解决，你连做系统都没有机会。

光电芯片应用领域，是5G到传输、再到通信的产业。为了解决芯片的问题，我们成立了陕西光电子集成电路先导技术研究院，也发起了10亿元的早期光电芯片的基金，该基金是国内第一批投早期光芯片项目的基金。

我们现在已经投资60多个项目，目的是为了扶持早期芯片。这些芯片里面，有主动发光的，比如获取信息、传感、激光器等芯片，其中也包括硅光平台。

未来无论是用在云计算、5G、自动驾驶、还是虚拟现实上，因为所有的场景都是最底层的，如果你的芯片做不出来，将会是很大的问题。

故此，我们为此做了一系列布局，比如在手机领域，我们有做vcsel外延片、激光器、DOE元件，并已经成立公司。像鲲游光电，已经和华为有深度合作，是华为的供应商。

在激光雷达、汽车和人工智能领域，我们也有一系列的激光器，如硅光雷达、激光雷达和车载激光雷达。

在信息传输领域，我们有做PAM4的布局，目前发展得非常好。

信息计算、光AI芯片，都能解决人工智能计算的问题，因为人工智能大多用的是矩阵算法。用这种方式做出来的人工智能的算法，甚至比电芯片的延时，还要降低千分之一，计算效率可以提升很多。包括量子计算，未来都是要通过半导体芯片来做处理。

在5G领域创业，最核心的就是芯片，因为系统是没有机会的，系统一定是像华为、中兴这样的大公司在做。

今天在5G这个领域创业，小公司根本没有可能进入到大的终端系统，但是在芯片领域是有机会的。

而且，在模块、封装领域的机会不多了，因为中国现在最大的趋势，就是芯片厂直接会供给终端的应用公司。

像华为这样的公司，它会要么自己做芯片，要么买芯片。而我们投的公司，现在已经开始给Facebook直接供芯片了，未来在中国，中国过去40年是全球之一制造大国，但实际上它就是全球第一组装大国，我们大多数公司都是组装公司，很少有核心技术的。未来中国的公司，不是芯片公司，就是整合芯片的系统公司。

但是，未来我认为中国的公司，要么是芯片公司，要么具备了整合芯片的系统公司，中间的模块公司，基本上会被挤压得没有任何生存余地，而且光电芯片和模拟芯片会更受欢迎，因为传统的数字芯片，华为海思已经做得足够好。

未来的创业机会在哪里？

现在还有一些创业机会，留给一些模拟、射频的光芯片，在这些领域部分科技巨头公司存在供应缺口，这里面还是有创业机会的。

所以我希望大家都关注这个领域，光芯片未来会慢慢取代电芯片的作用，会在整个芯片领域会占到越来越高的比重。

作者简介：

米磊，中科院西安光机所光学博士，现任中科创星创始合伙人、联席CEO，硬科技创新联盟发起人。致力于打造硬科技创业雨林生态，深入推动科技成果转移转化，在2010年率先提出了“硬科技”理念，组建了专注于“硬科技”的双创平台，倡导发起了专注于“硬科技”的天使基金，已投资260多家硬科技企业。

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