Com o rápido desenvolvimento da inteligência artificial (IA) e da computação de alto desempenho (HPC), a demanda por interconexões mais rápidas entre data centers cresce a cada dia. As tecnologias tradicionais estão lutando para acompanhar os tempos, e as interconexões ópticas tornaram-se uma solução viável para resolver o problema da expansão do desempenho de entrada/saída (E/S) eletrônica. O uso de materiais de silício para fabricar dispositivos optoeletrônicos pode não apenas combinar as vantagens dos materiais de silício em processos de fabricação maduros, baixo custo e alta integração, mas também aproveitar as vantagens da fotônica na transmissão de alta velocidade e alta largura de banda.
De acordo com relatos relevantes da mídia, a TSMC organizou uma equipe de P&D dedicada de aproximadamente 200 especialistas para se concentrar em como aplicar a fotônica de silício em futuros chips. Há rumores de que a TSMC planeja cooperar com fabricantes como Nvidia e Broadcom para promover conjuntamente o desenvolvimento da tecnologia fotônica de silício. Os componentes envolvidos abrangem tecnologias de processo de 45nm a 7nm. Espera-se que os produtos relacionados recebam pedidos já no segundo semestre de 2024 e entrem na fase de produção em massa em 2025.
À medida que as taxas de transmissão de dados aumentam, o consumo de energia e o gerenciamento térmico tornam-se mais críticos, e as soluções propostas pela indústria incluem o uso de tecnologia de co-empacotamento de optoeletrônica (CPO) para empacotar componentes fotônicos de silício com chips integrados específicos para aplicações. A pessoa responsável pela TSMC disse que se ela puder fornecer um bom sistema integrado de fotônica de silício, poderá resolver as duas questões principais de eficiência energética e poder de computação de IA. Agora pode estar no início de uma nova era.
Muitos gigantes da tecnologia estão promovendo a integração de tecnologias ópticas e de silício, como a Intel. A Intel Labs também estabeleceu o Interconnect Integrated Photonics Research Center em dezembro de 2021 para promover pesquisa e desenvolvimento em fotônica integrada em data centers e preparar o caminho para a interconexão computacional na próxima década. Anteriormente, a Intel também demonstrou uma plataforma de silício que integra os principais blocos de construção da tecnologia óptica, incluindo geração de luz, amplificação, detecção, modulação, circuitos de interface CMOS e integração de embalagens.
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