Con el rápido desarrollo de la inteligencia artificial (IA) y la computación de alto rendimiento (HPC), la demanda de interconexiones de centros de datos más rápidas crece día a día. Las tecnologías tradicionales luchan por mantenerse al día y las interconexiones ópticas se han convertido en una solución factible para resolver el problema de la expansión del rendimiento de las entradas/salidas electrónicas (E/S). El uso de materiales de silicio para fabricar dispositivos optoelectrónicos no solo puede combinar las ventajas de los materiales de silicio en procesos de fabricación maduros, bajo costo y alta integración, sino también aprovechar las ventajas de la fotónica en la transmisión de alta velocidad y el gran ancho de banda.
Según informes de los medios relevantes, TSMC ha organizado un equipo de I+D dedicado de aproximadamente 200 expertos para centrarse en cómo aplicar la fotónica de silicio a futuros chips. Se rumorea que TSMC planea cooperar con fabricantes como Nvidia y Broadcom para promover conjuntamente el desarrollo de la tecnología fotónica de silicio. Los componentes involucrados cubren tecnologías de proceso de 45 nm a 7 nm. Se espera que los productos relacionados reciban pedidos ya en la segunda mitad de 2024 y entren en la etapa de producción en masa en 2025.
A medida que aumentan las velocidades de transmisión de datos, el consumo de energía y la gestión térmica se vuelven más críticos, y las soluciones propuestas por la industria incluyen el uso de co-empaquetado de tecnología optoelectrónica (CPO) para empaquetar componentes fotónicos de silicio con chips integrados para aplicaciones específicas. La persona relevante a cargo de TSMC dijo que si puede proporcionar un buen sistema integrado de fotónica de silicio, puede resolver los dos problemas clave de la eficiencia energética y la potencia informática de la IA. Ahora puede que sea el comienzo de una nueva era.
Muchos gigantes tecnológicos están promoviendo la integración de tecnologías ópticas y de silicio, como Intel. Intel Labs también estableció el Centro de Investigación de Fotónica Integrada de Interconexión en diciembre de 2021 para promover la investigación y el desarrollo en fotónica integrada de centros de datos y allanar el camino para la interconexión informática en la próxima década. Anteriormente, Intel también demostró una plataforma de silicio que integra componentes clave de tecnología óptica, incluida la generación de luz, amplificación, detección, modulación, circuitos de interfaz CMOS e integración de paquetes.
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