LightSeek

一、LightSeek是什么？

LightSeek是上海交通大学无锡光子芯片研究院（CHIPX）于2025年12月8日正式开放的全球首个覆盖光子芯片全链路（需求分析→器件设计→生产制造→测试验证）的垂直大模型，其定位为“光子芯片领域的AI工程师”。通过模拟资深工程师的决策逻辑，LightSeek能够理解多模态输入（如文本需求、设计图纸、仿真曲线），并输出专业级解决方案，涵盖从概念设计到量产落地的全流程。例如，用户输入“设计一款用于自动驾驶的硅光调制器”，模型可自动生成器件架构、工艺窗口参数及仿真文件，同时预测生产风险并提供优化建议。

该模型的核心竞争力源于其真实产线数据驱动的特性。其数据库直接对接国内首条光子芯片中试线（2024年9月启用，配备110台国际顶级设备），截至2025年6月已积累超数十万组经生产验证的工艺数据，形成“数据反哺模型→模型优化工艺→工艺迭代数据”的闭环生态，确保解决方案的工程可行性。

二、技术架构：

LightSeek的技术底座由两大核心模块构成：

千亿级参数多模态大模型架构：支持文本、图像、曲线等多类型数据的混合输入与理解，通过跨模态对齐技术实现“需求描述→设计图纸→工艺参数”的无缝转换。例如，用户上传一张光波导结构图，模型可自动解析其损耗指标并生成改进方案。

四大专业化数据库：

• 工艺知识库：涵盖刻蚀、沉积、测试等全节点工艺参数与经验规则；
• 设备状态库：实时监控中试线110台设备的运行数据，预测设备故障与工艺偏差；
• 缺陷案例库：积累数万条生产缺陷案例及修复方案，支持快速故障诊断；
• 仿真模型库：集成电磁仿真、热力学仿真等工具，实现“设计-仿真”一体化。

通过融合光子芯片领域专业知识与物理规律，LightSeek具备全链路深度认知能力，可处理复杂的多轮交互问答（如“为何当前工艺下器件损耗超标？如何调整刻蚀时间？”），并生成带参考文献的技术文档。

三、核心功能：

LightSeek的功能模块设计紧扣光子芯片研发痛点，形成四大核心能力：

1. 需求→设计自动化：输入性能指标（如带宽、插损），模型自动输出器件架构、材料选择及工艺窗口，并生成可导入EDA工具的仿真文件。实测显示，某款硅光调制器的设计周期从2周缩短至8小时。
2. 制造→工艺优化：实时分析设备数据，预测工艺偏差（如刻蚀速率波动），并提供参数调整建议。在首批试点的3款芯片中，试片次数减少40%，人工工时下降60%，首次流片良率提升12%。
3. 测试→数据分析：自动解析测试曲线（如S参数、眼图），定位异常原因（如耦合损耗、模式串扰），并生成包含改进建议的测试报告，支持JMP/Python格式导出。
4. 文档→知识管理：一键生成PDK更新说明、工艺卡片、项目汇报PPT等标准化文档，加速产业化落地。例如，某企业通过模型自动生成的工艺卡片，使新员工培训周期从3个月压缩至1周。

四、效率提升：

LightSeek的实战表现彻底颠覆传统研发模式：

• 周期压缩：传统“设计-仿真-流片-测试”流程需6-8个月，LightSeek将其缩短至1个月，效率提升7倍；
• 成本降低：通过减少试片次数与人工干预，单款芯片研发成本下降约50%；
• 良率提升：模型预测的工艺窗口使首次流片成功率从30%提升至65%，显著缩短迭代周期。

以某薄膜铌酸锂光子芯片项目为例，传统模式下需经历4次流片迭代（耗时10个月），而借助LightSeek仅需1次流片（耗时1.5个月）即达成目标性能，研发效率提升近6倍。

五、开放策略：

LightSeek的开放战略聚焦于三大方向：

1. 模型开源：2025年第一季度发布可商用版本LightSeek-Lite（70B参数），开放权重与推理代码，支持企业基于自有数据训练私有模型；
2. 接口开放：提供REST API与Python SDK，企业可无缝接入自有EDA/PDK工具链，实现“设计-仿真-流片”自动化；
3. 设备直连：与国产装备厂商共建“智能体-设备”协议，支持工艺参数实时回写至设备控制系统，形成闭环优化。例如，模型可直接调整刻蚀机的功率与气压，无需人工干预。

此外，CHIPX联合华为、中兴、中科院微系统所等发起《光子芯片AI设计白皮书（2025版）》，推动行业标准化建设，避免“数据孤岛”与重复开发。

六、未来规划：

CHIPX计划在2025年启动中试线扩建工程，新增200台设备并引入DUV光刻机，将产能从6寸晶圆扩展至8寸，同时构建“流片-封装”完整闭环平台。通过持续数据迭代与模型升级，LightSeek的终极目标是实现“一周交片”，即从需求输入到量产出货仅需7天，进一步巩固我国在光子芯片领域的全球领先地位。

七、行业意义：

LightSeek的发布具有三重战略价值：

1. 技术颠覆：用真实产线数据训练垂直大模型，相当于为行业配备“7×24小时资深工艺专家”，有望复制EDA+AI在逻辑芯片领域的成功路径；
2. 产业赋能：随着薄膜铌酸锂、硅光集成等需求爆发，垂直AI模型或成为光子赛道的新基建，推动智能汽车、通信、量子计算等领域底层硬件技术升级；
3. 全球引领：该成果展示了中国在光子芯片前沿的研发实力，为全球半导体行业设计范式革新提供“数据智能+硬件载体”的中国方案。

正如中国工程院外籍院士顾敏所言：“光子芯片与AI的协同进化，将开启光学人工智能的新时代。”LightSeek的诞生，不仅是中国光子芯片产业迈向高端化的里程碑，更是全球半导体行业从“摩尔定律”向“光子革命”转型的关键一步。

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