台積電涉足矽光子技術制定12.8Tbps COUPE封裝互連路線圖
光連接(尤其是矽光子技術)有望成為下一代資料中心(特別是設計用於高效能運算應用的資料中心)實現連接的關鍵技術。隨著對頻寬的要求不斷提高,以跟上(並不斷擴大)系統的性能,僅靠銅纜訊號是遠遠不夠的。為此,多家公司正在開發矽光子解決方案,其中包括台積電等晶圓廠供應商,台積電本週在其2024 年北美技術研討會上概述了其3D 光學引擎路線圖,計劃為台積電製造的處理器提供高達12.8 Tbps 的光連接。
台積公司的緊湊型通用光子引擎(COUPE)採用該公司的SoIC-X 封裝技術,將電子積體電路堆疊在光子積體電路(EIC-on-PIC)上。該代工廠表示,使用其SoIC-X 技術可實現晶片到晶片介面的最低阻抗,從而實現最高能效。 EIC 本身採用65nm 級製程技術生產。
台積電的第一代三維光學引擎(或COUPE)將整合到OSFP 可插拔設備中,運行速度可達1.6 Tbps。這一傳輸速率遠遠超過了目前的銅乙太網路標準(最高可達800 Gbps),凸顯了光互連在重型網路運算集群中的直接頻寬優勢,更不用說預期的節能效果了。
展望未來,第二代COUPE 的設計目的是整合到CoWoS 封裝中,作為與交換器共同封裝的光學元件,從而使光互連達到主機板級。與第一代COUPE 相比,第二代COUPE 支援高達6.40 Tbps 的資料傳輸速率,並減少了延遲。
台積電的COUPE 第三代產品–在CoWoS 互連器上運行的COUPE 預計將進一步改進,將傳輸速率提高到12.8 Tbps,同時使光連接更接近處理器本身。目前,CoWoS 上的COUPE 還處於開發的摸索階段,台積電還沒有設定目標日期。
與許多同行不同的是,台積電至今尚未涉足矽光子市場,而是將這一領域留給了GlobalFoundries 等公司。但隨著三維光學引擎策略的實施,該公司將進入這個重要市場,以彌補失去的時間。