新闻资讯

创新成果丨基于相变材料的超快近零功耗OCS光交换芯片及其应用技术


相变非易失,超快切换,近零功耗

构建新一代全光交换底座


“基于相变材料的超快近零功耗OCS光交换芯片及其应用技术”项目荣获2026全国颠覆性技术创新大赛卓越奖,该项目由九维光子科技有限公司、华中科技大学研发。

AI数据中心GPU集群全光互连技术是算力网与智算中心的核心互连底座,2030年全球市场规模预计达110亿美元。传统电交换铜缆互连逼近物理极限,光-电-光转换功耗随带宽指数增长;且GPU集群规模越大,故障越频繁,业务恢复代价越高昂。本项目将相变材料与硅光波导异质集成,实现片上全光交换,以非易失“一次写入、零功耗保持”特性,颠覆电交换路线:器件切换速度纳秒级,较MEMS等机械动件方案毫秒级提升近万倍;整机功耗由电交换的2000W、MEMS150W降至动态50W/静态近零,网络功耗降低90%以上;成本降至1-2万美元(降低约70%)。本技术有望开创国产全光交换新赛道,支撑“东数西算”与智算中心建设,助力我国赢得下一代网络基础设施全球竞争主动权。

图片2替换.png

相变2×2光开关结构示意

图片1-替换.png

通过电/热激励相变材料在无序非晶态与有序晶态间互转

目前,九维光子已完成8×8、16×16相变OCS芯片流片,预计年底完成32×32相变OCS芯片回片及整机调试,持续推进相变光开关器件、阵列芯片和整机系统的工程化验证。



九维光子-何强(1).png

项目负责人何强,现任华中科技大学集成电路学院副教授、博士生导师,九维光子首席技术官,入选湖北省高层次人才计划,华中科技大学与牛津大学联合培养博士,曾任华为高级工程师。长期从事相变材料、光子芯片及智能芯片技术研究,深耕相关领域10余年,主持国家重点研发计划课题等13项科研项目,发表SCI论文30余篇,获授权国内外发明专利多项,曾获华为“火花奖”、华为总裁个人奖及华为金牌团队等奖项。

九维光子科技有限公司成立于2024年,依托自研相变材料核心技术基石与前沿创新理念,聚焦基于相变材料的下一代智能光子芯片、先进纳米光刻设备的研发、生产与商业化,既助力全球数字化转型与AI光互连升级,提升数据处理速度和能效,更全力推进纳米光刻核心设备国产化进程,用科技突破打破行业壁垒。


关于大赛 ·


全国颠覆性技术创新大赛(简称“大赛”)是颠覆性技术创新重点专项(简称“专项”)的重要项目发现渠道,坚持创新不问出身、英雄不论出处的原则,广泛选拔和加速培育颠覆主流技术和重塑竞争格局的战略技术,把握创新主动权、发展主动权。大赛以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实国家关于颠覆性技术创新重大战略部署,开放式选拔和培育战略价值突出、技术突破显著的颠覆性技术,对主流技术进行跨越式革新或对“无人区”进行开创性探索,抢先机、开赛道、占高地,催生新产业、新模式、新动能。