臺積電攜手英偉達(dá)、博通共同開發(fā)硅光子技術(shù)

來源：《半導(dǎo)體芯科技》雜志

臺積電將攜手博通、英偉達(dá)等客戶共同開發(fā)硅光子技術(shù)、光學(xué)共封裝（CPO）等新產(chǎn)品。這一合作的制程技術(shù)從45nm延伸到7nm，為相關(guān)工藝提供更加先進(jìn)的支持。預(yù)計(jì)明年下半年開始迎來大宗訂單，2025年有望進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段。

隨著技術(shù)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)處理速度的提高，芯片之間的通信已經(jīng)成為影響計(jì)算性能的關(guān)鍵因素。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)組件采用的是銅布線，這種信號傳輸方式在長距離傳輸中存在信號損失和熱量問題，限制了數(shù)據(jù)傳輸速度和效率。硅光子技術(shù)有望提高光電傳輸?shù)乃俣龋行Ы鉀Q這一問題。

硅光芯片是一種基于硅晶圓開發(fā)出的光子集成芯片，它利用硅光材料和器件通過特殊工藝制造集成電路，具有集成度高、成本低、傳輸帶寬高等特點(diǎn)。在尺寸、速率、功耗等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，其工藝與硅基微電子芯片基礎(chǔ)工藝兼容，可以與硅基微電子實(shí)現(xiàn)光電子3D集成芯片。硅光電子技術(shù)已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心、通信、激光雷達(dá)、傳感、高性能計(jì)算和人工智能等領(lǐng)域彰顯出廣闊的應(yīng)用前景和產(chǎn)業(yè)化趨勢。

英特爾也致力于發(fā)展硅光芯片技術(shù)。例如，英特爾提出的光電共封裝解決方案使用了密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)，能夠在增加光子芯片帶寬的同時縮小尺寸。英特爾還提出可插拔式光電共封裝方案，該方案是利用光互連技術(shù)，讓芯片間的帶寬達(dá)到更高水平。同時，英特爾還在研發(fā)八波長分布式反饋激光器陣列，以提升大型CMOS晶圓廠激光器制造能力，實(shí)現(xiàn)光互連芯粒技術(shù)。

臺積電此前在硅光芯片領(lǐng)域主推名為COUPE（緊湊型通用光子引擎）的封裝技術(shù)，其最大的特點(diǎn)是可以降低功耗、提升帶寬。有消息稱，臺積電計(jì)劃將該技術(shù)用于與英偉達(dá)的合作項(xiàng)目中，嘗試用該技術(shù)將多個英偉達(dá)GPU進(jìn)行組合。業(yè)界認(rèn)為，此次臺積電與博通、英偉達(dá)等大客戶共同開發(fā)硅光芯片技術(shù)，將會集合各方的技術(shù)優(yōu)勢和資源，推動硅光芯片的大規(guī)模量產(chǎn)。

審核編輯 黃宇