没有光芯片，何谈 5G 与 AI ？
编者按：本文来自微信公众号“CSDN”（ID：CSDNnews），作者米磊，整理 胡巍巍；36氪经授权发布。
2019年8月19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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