意法半导体牵头STARLight项目入选欧盟芯片联合计划

在意法半导体的推动下，来自11个欧盟国家的24家头部科技公司和大学携手合作，将欧洲打造为300毫米硅光子学（SiPho）技术的先驱

首批基于应用的硅光创新成果有望亮相数据中心、人工智能集群、电信和汽车市场

STARLight项目汇聚了众多优质的产学术合作伙伴，通过建立大规模生产线，开发尖端光学模块，以及构建完整的价值链，力争使欧洲成为300毫米硅光子学（SiPho）技术的先驱。从现在到2028年，STARLight的目标是开发应用驱动的解决方案，重点关注数据中心、人工智能集群、电信和汽车市场等行业和领域。

由服务多重电子应用领域、全球排名前列的半导体公司意法半导体（简称ST）牵头，STARLight项目已被欧盟委员会列入欧盟芯片联合计划（EU CHIPS Joint Undertaking）。

意法半导体微控制器、数字IC和射频产品部总裁Remi El-Ouazzane表示：“硅光子是助力欧洲走向未来人工智能工厂的一项非常重要的技术，STARLight项目代表着整个欧洲的价值链迈出的重要一步，将推动头部科技公司之间的创新合作。该项目专注于开发基于应用的成果，旨在为数据中心、人工智能集群、电信和汽车市场提供尖端解决方案。STARLight联盟携手受到广泛认可的泛欧合作伙伴，驱动下一代硅光子技术和应用的发展。”

硅光子技术是一项优选技术，可支持数据中心和人工智能集群的光互连需求，满足纵横扩展的增长需求，同时也适用于激光雷达、太空应用以及人工智能光子处理器等对数据传输能效要求更高的技术。硅光子技术兼备电子电路中常用的CMOS硅制造工艺的高良率与通过光传输数据的光子技术的双重优势。

需要攻克的技术难关

开发光子集成光路亟需解决多个挑战：

高速调制：创建每通道超过200Gbps的高效调制器是首要目标

激光器集成：开发高效可靠的片上激光器对于集成系统至关重要

新材料：将与SOITEC、CEA-LETI、imec、巴黎萨克莱大学、III-V LAB、LUMIPHASE 等研究院所合作，探索开发各种先进材料，并将其集成在一个创新的硅光子平台上，例如，绝缘体上硅（SOI）、铌酸锂 （LNOI）和钛酸钡（BTO）

封装与集成：优化PIC集成光路 与电子电路的封装和集成技术对于提高信号完整性和降低功耗至关重要

基于应用的创新

数据中心/数据通信

STARLight项目初期重点是基于PIC100技术构建数据中心的数据通信演示系统，该系统可处理高达200Gb/s的数据传输，主要参与者包括意法半导体（ST）、SICOYA和泰雷兹（THALES）。同时，该项目还将开发用于太空和地面通信的自由空间光传输系统原型。

此外，该项目还将利用主要参与方的多学科经验，推动采用新材料的每通道400Gbps的光学演示产品，目标应用是下一代可插拔光学模块。

人工智能（AI）

STARLight项目计划开发一种尖端光子处理器，用于执行矩阵向量乘法、乘法累加等张量运算。该产品将在尺寸、数据处理速度、能耗方面均优于现有技术。神经网络（AI背后的核心算法）高度依赖张量运算，因此提高处理器能效对于AI处理性能至关重要。

电信

STARLight项目计划开发并展示创新的电信级硅光子器件。爱立信将重点关注两个提升移动网络能效的概念。第一个概念涉及开发一个集成化交换机，把无线接入网络的处理任务从电子器件转移到光子器件，从而更高效地处理数据流量。第二个概念是探索光纤传输射频信号（Radio-over-Fiber）技术，去除天线内部的高功耗的ASIC处理芯片，从而提高网络容量，并减少二氧化碳排放。此外，MBRYONICS还将开发自由空间光通信（FSO）接收端的自由空间光束到光纤的接口，这是光通信系统设计的关键要素。

汽车/感测

STARLight项目还将展示硅光技术在感测应用中的性能表现，激光雷达传感器制造商STEERLIGHT与汽车制造商的密切合作将有助于实现这一目标。

在该项目中，泰雷兹（THALES）将开发能够精确生成、分配、检测和处理复杂波形信号的传感器，以演示其关键功能。更广泛地说，该项目的成果还将让更广泛的室内外自主机器人厂商生态系统受益。

注意事项：下面是STARLight（300mm Silicon Technology for Applications Relying on Light with Photonics Devices）参与方的评论。

STARLight联盟成员感谢欧盟及其各自国家政府的共同支持。

STARLight参与者及合作伙伴评论

CEA-Leti

“CEA很高兴通过加快创新光子技术和组件的开发，为STARLight项目做出贡献。我们在硅基异质集成III-V族材料集成方面的技术沉淀将有助于克服当前的应用限制，满足未来的应用需求。我们热切希望与意法半导体等重要合作伙伴合作，快速推进我们的技术创新，解决限制行业发展的因素，确保欧洲在光子学领域的竞争力。”——CEA-Leti首席执行官Sébastien Dauvé

imec

“STARLight为imec提供了深入探索使用替代材料，把硅光子平台提高到更高的收发数据速率的机会。imec将利用先进工艺和光子器件研发经验，为下一代PIC光互连寻找更合适的技术。” ——imec研发副总裁Philippe Absil

NVIDIA英伟达

“通过对STARLight联盟的贡献，NVIDIA继续支持欧洲光学产业的发展。”

巴黎萨克雷大学

“巴黎萨克雷大学纳米科技中心（C2N）是巴黎萨克雷大学与法国国家科学研究中心（CNRS）和巴黎城市大学（UCC）联合成立的研究机构，具体工作是演示采用新材料和新方法的与意法半导体PIC技术兼容的先进器件。与欧盟硅光子学领域的主要参与者合作，让我们有机会接触最先进技术，开发创新器件以应对硅光子学应用挑战，与重要的行业合作伙伴交流互动。” ——法国国家科学研究中心C2N主任 Laurent Vivien

Sicoya

“STARLight项目整合Sicoya在硅光子设计和封装上的长期积累与意法半导体PIC技术的变革性能力。意法半导体PIC集成先进光子学和高速电子技术，实现了卓越的射频性能。STARLight联盟是欧洲合作的典范，为在快速发展的全球市场上创造可持续价值奠定了技术基础。如今，光子学，尤其是硅光子学，被公认为数据中心和人工智能网络以及众多其他重要大规模应用的关键驱动技术，Sicoya现在有机会使用意法半导体高度可扩展、可靠平台来打造未来的产品线。”——Sicoya首席技术官Hanjo Rhee

Soitec

“我们很荣幸能够参与STARLight计划，这是欧洲巩固先进光子学领域主导地位计划取得的一个重要里程碑。Soitec致力于推动衬底技术创新，不断提升SOI技术性能，并推进新型材料的发展，以满足下一代光子应用不断变化的需求。通过此次合作，我们旨在提升制造质量标准，增强可扩展性，减少衬底生产的环境足迹。我们正与合作伙伴携手，为欧洲更具竞争力、更可持续的光子学生态系统奠定技术基础。”——SOITEC边缘和云端AI产品部门执行副总裁René Jonker

SteerLight

“Steerlight正在开发一种叫做非机械式调频连续波激光雷达（FMCW LiDAR）的新一代3D视觉传感器，该传感器采用突破性的硅光子技术，可将整个系统集成到一颗微芯片上。未来几年，随着高级驾驶辅助系统（ADAS）的兴起，轻型汽车零部件市场将经历重大转型。ADAS系统需要紧凑、经济、高性能的LiDAR解决方案。为保障下一代LiDAR系统的大规模生产，微电子元件供应的自主权成为Steerlight的战略重点，这对于欧洲企业在全球价值链中保持主导地位，并在竞争激烈、快速发展的行业中确保技术自主至关重要。使用意法半导体专有的先进硅光子平台，STARLight项目将促进这一目标的实现，使该传感器达到工业成熟阶段。”——SteerLight首席执行官兼联合创始人François Simoens

STMicroelectronics意法半导体

“意法半导体拥有技术优势和协作精神，支持这项突破技术界限的欧盟倡议。意法半导体新的硅光专有技术将让联盟能够在一颗芯片上集成多个复杂组件，而我们独有的垂直整合制造商（IDM）模式将增强意法半导体在量产的300毫米平台上的硅光子产品创新力。”——意法半导体微控制器、数字IC和射频产品部总裁Remi El-Ouazzane

Thales泰雷兹

“集成光子技术将让泰雷兹公司的感测、通信和信号处理关键系统架构能够实现重大突破。尺寸和功耗的大幅降低将给很多系统，尤其是远程系统，带来诸多运营优势。依托意法半导体平台，STARLight项目为欧洲构建一条自主的欧盟硅光子技术供应链提供了一个重要机会。”——泰雷兹公司副总裁兼硬件首席技术官Bertrand Demotes-Mainard