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科學(xué)家×創(chuàng)業(yè)者|硅光芯片逐夢(mèng)人甘甫烷:15年領(lǐng)悟?qū)W術(shù)到產(chǎn)品
·MIT博士畢業(yè)后創(chuàng)業(yè)三次,甘甫烷形容自己第一個(gè)創(chuàng)業(yè)公司是典型做學(xué)術(shù),“自己忽悠自己”;第二個(gè)公司是做產(chǎn)品,小試牛刀;現(xiàn)在做的第三家公司才是真正的理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí),希望能夠?qū)⒐韫庾有酒嬲龅酱笠?guī)模量產(chǎn)。
·“技術(shù)對(duì)于一個(gè)公司來(lái)講,有10%的貢獻(xiàn)都不得了了,做成產(chǎn)品的貢獻(xiàn)是30%-40%,后面的生產(chǎn)質(zhì)量、管理、市場(chǎng)占比百分之六七十,但大多數(shù)做技術(shù)的人都不知道這個(gè)情況?!?/span>

賽勒光電科技創(chuàng)始人甘甫烷
芯片工藝制程已減小到?5nm以下,摩爾定律放緩,延續(xù)摩爾定律往前發(fā)展需要探索新的技術(shù),曾在與電子芯片競(jìng)爭(zhēng)中落后的光子芯片逐漸興起。在硅光這條路上已經(jīng)摸索了15年的甘甫烷一直在等待這一天的到來(lái)?!肮庾有酒愜娡黄鹜瑯与x不開應(yīng)用驅(qū)動(dòng),帶寬需求是底層邏輯,數(shù)據(jù)暴增對(duì)光子技術(shù)的需求大規(guī)模增加,工程技術(shù)使得量產(chǎn)成為可能。”甘甫烷2018年創(chuàng)立的南通賽勒光電科技有限公司(下稱賽勒)目前正處于量產(chǎn)前夜,硅光子芯片產(chǎn)品基本定型,明年將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
賽勒是甘甫烷從美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)博士畢業(yè)后的第三次創(chuàng)業(yè),這一路他深有感觸,科技人轉(zhuǎn)型創(chuàng)業(yè)者需要跨越千山萬(wàn)水,對(duì)于他來(lái)說(shuō),這一次創(chuàng)業(yè)才是真正的理想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
光與電的競(jìng)與合
硅光子技術(shù)最早在1969年由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出,全球硅光子技術(shù)歷經(jīng)50多年發(fā)展,已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。歐美一批傳統(tǒng)集成電路和光電巨頭通過(guò)并購(gòu)迅速進(jìn)入硅光子領(lǐng)域搶占高地。
硅光子芯片是光子芯片的一種。按材料劃分,光子芯片使用的材料可以分為磷化銦(InP)、砷化鎵(GaAs)等常見(jiàn)三五族材料,以及鈮酸鋰(LiNbO?)、聚合物、硅材料。
其中,使用硅材料制成的光子芯片也就是硅光子芯片,通過(guò)在同一硅晶圓上集成多個(gè)相同或不同功能的硅基光子器件,實(shí)現(xiàn)同一芯片上一種或多種光信號(hào)的傳輸處理。利用硅光子還可以研發(fā)光電集成,也就是將光芯片和電芯片在同一片上集成。
由于電子芯片在計(jì)算、存儲(chǔ)等方面具有優(yōu)勢(shì),邏輯運(yùn)算能力強(qiáng)大,邏輯的控制和計(jì)算更多以電為主。光子最大的優(yōu)點(diǎn)是低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸帶寬更寬。光的傳輸能力強(qiáng),光計(jì)算在局部區(qū)域具有性能優(yōu)勢(shì)。
用電子做計(jì)算、狀態(tài)控制和邏輯控制,用光做傳輸, 實(shí)現(xiàn)電算光連,甘甫烷表示,“做硅光子的人夢(mèng)想就是將來(lái)能不能把光和電單片集成起來(lái),發(fā)揚(yáng)光和電各自的優(yōu)勢(shì)?!?/p>
信息的流動(dòng)包括感知、傳輸、存儲(chǔ)、處理,光子的應(yīng)用也如此。在生物傳感領(lǐng)域,利用激光器的激光反射進(jìn)行探測(cè)可實(shí)現(xiàn)血糖無(wú)創(chuàng)檢測(cè),自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的激光雷達(dá)同樣也運(yùn)用了光的感知。
“光的傳輸會(huì)最先起來(lái),而且現(xiàn)在已經(jīng)起來(lái)了。”甘甫烷表示,光子從長(zhǎng)距離到短距離的傳輸應(yīng)用包括數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸、芯片間用光傳輸用電計(jì)算實(shí)現(xiàn)互聯(lián),進(jìn)一步做到芯片內(nèi)部的互聯(lián),“哪一天光子技術(shù)能進(jìn)入芯片內(nèi)的互聯(lián),就會(huì)完全進(jìn)入消費(fèi)電子,這是我們硅光人的夢(mèng)想。”
而當(dāng)前光的存儲(chǔ)暫時(shí)突破不大,與電子相比,光子的弱點(diǎn)在于存儲(chǔ)能力,光無(wú)法在一個(gè)地方長(zhǎng)時(shí)間停留。在處理領(lǐng)域,量子計(jì)算和光計(jì)算是光子的重要應(yīng)用。
芯片工藝制程已減小到?5nm以下,摩爾定律放緩,延續(xù)摩爾定律往前發(fā)展需要探索新技術(shù)。甘甫烷認(rèn)為,目前全球光子芯片的研發(fā)階段相當(dāng)于電子芯片在上世紀(jì)五六十年代的發(fā)展,曾在與電子芯片競(jìng)爭(zhēng)中落后的光子芯片逐漸興起。
“任何一個(gè)偉大的發(fā)明,必須有一個(gè)很好的工程技術(shù)才會(huì)使它更加偉大。”從二極管到超大規(guī)模集成電路,CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝在其中發(fā)揮重要作用。光子芯片的工程技術(shù)觸發(fā)點(diǎn)在于2004年英特爾在《自然》發(fā)表文章,第一次真正使用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)硅光子器件。“那時(shí)候用CMOS工藝做出的硅光子器件帶寬只有1G而已,但那是歷史性的突破?!?/p>
科技的發(fā)展需要延續(xù)摩爾定律,工程技術(shù)使得量產(chǎn)成為可能,光子芯片異軍突起同樣離不開應(yīng)用驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)暴增對(duì)光子技術(shù)的需求大規(guī)模增加,帶寬需求是底層邏輯。元宇宙驅(qū)動(dòng)真實(shí)世界虛擬化,將一根頭發(fā)絲數(shù)字化,一陣風(fēng)吹過(guò)數(shù)字化的頭發(fā)還要晃蕩,這就需要很大計(jì)算力和傳輸能力。
光子芯片何時(shí)能夠像電子芯片一樣無(wú)處不在?他預(yù)測(cè)再過(guò)30年、40年有機(jī)會(huì),“那時(shí)候應(yīng)用大規(guī)模起來(lái)了?!?/p>
三次創(chuàng)業(yè),夢(mèng)想終入現(xiàn)實(shí)
硅光子產(chǎn)業(yè)化的夢(mèng)想推動(dòng)了甘甫烷先后三次創(chuàng)業(yè)。
2000年甘甫烷從上海交通大學(xué)碩士畢業(yè)后,前往MIT(麻省理工學(xué)院)攻讀博士,“對(duì)于我來(lái)說(shuō),把一項(xiàng)技術(shù)變成一個(gè)產(chǎn)品,能夠應(yīng)用,是一件很有成就感的事情”,進(jìn)MIT的第二年,甘甫烷就想創(chuàng)業(yè),“MIT的創(chuàng)業(yè)氛圍很好,它很鼓勵(lì)你把技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,有各種比賽、會(huì)議。”當(dāng)時(shí)他的導(dǎo)師有兩個(gè)研究方向,一是做基礎(chǔ)研究,另一個(gè)是硅光子的產(chǎn)業(yè)化,甘甫烷毫不猶豫選擇了后者。2007年博士一畢業(yè),他一頭扎入創(chuàng)業(yè)。
雖然沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn),甘甫烷還是通過(guò)MIT的渠道拿到一筆融資,在美國(guó)創(chuàng)辦了自己的第一家硅光子公司,“那時(shí)候我們就想做光電集成,替代CPU?!?/p>
現(xiàn)在回想起來(lái),甘甫烷覺(jué)得那時(shí)的自己對(duì)公司真的一無(wú)所知,除了一腔熱血和一項(xiàng)技術(shù),什么都不懂,“沒(méi)有管理、沒(méi)有文化?!痹偌由袭?dāng)時(shí)硅光子產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)也尚未成熟,公司并沒(méi)有如期成長(zhǎng)起來(lái)。
2009年他回國(guó)進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所,希望能夠積累沉淀自己。但他覺(jué)得第一次創(chuàng)業(yè)也教會(huì)了他很多東西,譬如“跟市場(chǎng)更接近一點(diǎn)”,“如果不重視市場(chǎng),就會(huì)拖很長(zhǎng)時(shí)間,投資人的錢也會(huì)有燒掉的一天”,還有公司管理和企業(yè)文化的重要性,使得日后他在創(chuàng)立賽勒時(shí)更早地重視這些問(wèn)題,包括在賽勒創(chuàng)立之初便引入了專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)與自己搭檔。
無(wú)心插柳柳成蔭,可以用來(lái)形容甘甫烷的第二次創(chuàng)業(yè)。2014年,一位朋友找到他,想利用硅光子的感知能力做工業(yè)檢測(cè)設(shè)備。甘甫烷一聽(tīng)心里想,“工業(yè)傳感都是土不垃圾的,又沒(méi)啥高技術(shù),做起來(lái)還不容易嘛?!?/p>
甘甫烷用了三個(gè)月就做出來(lái)了,但交給對(duì)方后發(fā)現(xiàn)根本用不了。“它不是個(gè)產(chǎn)品,它是個(gè)樣品。樣品是學(xué)術(shù)的結(jié)果,僅僅有功能,一旦上規(guī)模生產(chǎn)就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題?!倍a(chǎn)品必須匹配客戶需求,客戶的使用場(chǎng)景環(huán)境很復(fù)雜,高溫、高寒都可能影響產(chǎn)品的使用,產(chǎn)品需要保持質(zhì)量的穩(wěn)定性。
甘甫烷花了三個(gè)月時(shí)間研發(fā)樣品,但之后又耗費(fèi)了兩年時(shí)間才把樣品最終進(jìn)化成產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。如果說(shuō)第一次創(chuàng)業(yè)還只是理論,這次創(chuàng)業(yè)讓他真正實(shí)踐了產(chǎn)品如何滿足市場(chǎng)需求?!白黾夹g(shù)的人總想要追求更高的技術(shù),完美的產(chǎn)品,一方面是真做不到,另一方面即便做完之后其實(shí)也未必是客戶需要的東西,閉門造車沒(méi)有意義,你必須匹配場(chǎng)景?!?/p>
甘甫烷形容自己的第一個(gè)公司是典型做學(xué)術(shù),“自己忽悠自己”;第二個(gè)公司是做產(chǎn)品,小試牛刀;“第三個(gè)公司我想產(chǎn)品和技術(shù)都要做。有一種說(shuō)法是第三個(gè)公司成功率最高,我希望是這樣?!?/p>
在硅光子領(lǐng)域積累十多年后,2017年,甘甫烷覺(jué)得硅光子在傳輸上可能會(huì)有更大的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟,他也看到了硅光子產(chǎn)品在美國(guó)開始上量的前兆。2018年3月,甘甫烷創(chuàng)辦賽勒科技,聚焦硅光子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,研發(fā)制造25G/50G/100G/200G/400G高端光通訊收發(fā)芯片。甘甫烷表示,目前賽勒科技處于量產(chǎn)“前夜”,硅光子芯片產(chǎn)品基本定型,明年將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
技術(shù)人轉(zhuǎn)型創(chuàng)業(yè)者:按下葫蘆起了瓢
對(duì)甘甫烷來(lái)說(shuō),創(chuàng)業(yè)是一種生活方式。“創(chuàng)業(yè)是為了發(fā)財(cái)?shù)南敕ê芪kU(xiǎn),因?yàn)閯?chuàng)業(yè)本來(lái)就很難,是九死一生的過(guò)程?!卑蚕滦膩?lái)做事是更重要的,他希望第三家公司能夠發(fā)揚(yáng)光大,將硅光子芯片真正做到大規(guī)模量產(chǎn)。
作為一個(gè)科技人轉(zhuǎn)型創(chuàng)業(yè)者,經(jīng)歷三次創(chuàng)業(yè)的甘甫烷感慨良多,“做公司的過(guò)程有時(shí)像是按下葫蘆起了瓢,總有一個(gè)要起來(lái)。沒(méi)技術(shù)要找技術(shù),找到技術(shù)做產(chǎn)品,做完之后還得生產(chǎn),生產(chǎn)要控制供應(yīng)鏈,供應(yīng)鏈很關(guān)鍵,你得獲得低成本,然后還要銷售,銷售得有價(jià)格,銷售過(guò)程中有時(shí)候會(huì)有惡性競(jìng)爭(zhēng)。”
在甘甫烷身邊也有很多從研究所出去創(chuàng)業(yè)的人,很多人和當(dāng)年的他一樣大多沒(méi)有創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn),有的是一腔熱血和技術(shù),但弱點(diǎn)在于沒(méi)有產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn),更重要的是沒(méi)有管理經(jīng)驗(yàn)和團(tuán)隊(duì)概念。
“一個(gè)技術(shù)對(duì)公司來(lái)講有10%的貢獻(xiàn)都不得了了,做成產(chǎn)品的貢獻(xiàn)是30%-40%,后面的生產(chǎn)質(zhì)量、管理、市場(chǎng)占比百分之六七十,但大多數(shù)做技術(shù)的人都不知道這個(gè)情況。”在創(chuàng)業(yè)這條路上摸爬滾打,與前兩次相比,第三次創(chuàng)業(yè)他有了企業(yè)文化建設(shè)和股權(quán)搭建經(jīng)驗(yàn)。
中美的不同創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷也讓甘甫烷感受到兩國(guó)創(chuàng)業(yè)氛圍的差異?!懊绹?guó)的風(fēng)險(xiǎn)投資會(huì)問(wèn)你能不能成功,你為什么跟別人一樣,我覺(jué)得你成功不了。在中國(guó)會(huì)說(shuō),你跟別人不一樣怎么能成功?”
與國(guó)外的風(fēng)險(xiǎn)投資相比,中國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)投資容錯(cuò)率相對(duì)低,對(duì)科技的包容度相對(duì)弱,往往希望創(chuàng)業(yè)公司盡快成功。“中國(guó)的投資人常常需要有兜底,有對(duì)賭協(xié)議,方便退出?!?/p>
他也常被投資人問(wèn)到,有無(wú)對(duì)標(biāo)的公司和產(chǎn)品。“我心想,別人做了還要你干嘛?中國(guó)的投資人要對(duì)標(biāo),但如果真的是創(chuàng)新,怎么會(huì)有對(duì)標(biāo)呢?”
甘甫烷表示,硅光子技術(shù)當(dāng)前還面臨硅上發(fā)光研發(fā)難度大、光模塊封裝成本高、硅光子在CMOS工藝上難以完全適應(yīng)等研發(fā)挑戰(zhàn),他希望未來(lái)能把封裝做得更加簡(jiǎn)單一點(diǎn),加上多材料融合,使光子芯片成為跟電子芯片一樣無(wú)處不在的產(chǎn)品,但這需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)的所有人共同努力。他覺(jué)得當(dāng)前國(guó)內(nèi)光子芯片領(lǐng)域人才浮躁,獨(dú)立創(chuàng)新仍然偏少,事實(shí)上國(guó)內(nèi)光子芯片的學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)水平與國(guó)際差距大約只有幾年,硅光子芯片工藝制程并不需要3nm,130nm、90nm就夠了,國(guó)內(nèi)都能提供,“工藝不是問(wèn)題,中國(guó)人足夠聰明,能趕得上?!?/p>
【編者注】“科學(xué)家×創(chuàng)業(yè)者”系列報(bào)道將持續(xù)關(guān)注實(shí)踐科研成果產(chǎn)業(yè)化的科研工作者,澎湃科技希望通過(guò)報(bào)道他們的創(chuàng)業(yè)故事,記錄中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)崛起的歷程,匯聚中國(guó)創(chuàng)新的力量。歡迎更多身兼科學(xué)家和創(chuàng)業(yè)者身份的人來(lái)講述你們的故事。采訪聯(lián)絡(luò)郵箱:zhangjing@thepaper.cn






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