台积电展示硅光子先进封装平台 入局CPO

2/22/2024，光纤在线讯，近日在国际固态电路大会（ISSCC 2024）上，台积电正式公布了其用于高性能计算 （HPC）、人工智能芯片的全新封装平台，该技术有望将芯片的晶体管数量从目前的1000亿提升到1万亿。 


     台积电业务开发资深副总裁张晓强 （Kevin Zhang） 在演讲中表示，开发这项技术是为了提高人工智能芯片的性能。要想增加更多的HBM高带宽存储器和chiplet架构的小芯片，就必须增加更多的组件和IC基板，这可能会导致连接和能耗方面的问题。 


     张晓强强调，台积电的新封装技术通过硅光子技术，使用光纤替代传统I/O电路传输数据。而另一大特点是，使用异质芯片堆栈在IC基板上，采用混合键合来最大化I/O，这也使得运算芯片和HBM高带宽存储器可以安装在硅中介层上。他还表示，这一封装技术将采用集成稳压器来处理供电的问题。 


    台积电并未透露新一代封装技术的具体商业化时间。

     但值得注意的是，去年以来，台积电已频频传出布局硅光及CPO的动向。

     2023年9月曾有消息称，台积电正与博通、英伟达等大客户联手开发硅光及CPO光学元件等新品，最快2024年下半年开始迎来大单，2025年有望迈入放量产出阶段。

     彼时业内人士透露，台积电未来有望将硅光技术导入CPU、GPU等运算制程当中，内部的电子传输线路更改为光传输，计算能力将是现有处理器的数十倍起跳。

     而台积电副总裁之前曾公开表示，如果能提供一个良好的“硅光整合系统”，就能解决能耗与AI运算能力两大关键问题，“这会是一个新的典范转移。我们可能处于一个新时代的开端。”

     业内分析称，高速资料传输目前仍采用可插拔光学元件，随着传输速度快速进展并进入800G时代、未来更将迎来1.6T至3.2T等更高传输速率，功率损耗及散热管理问题将会是最大难题。而半导体业界推出的解决方案，便是将硅光子光学元件及交换器ASIC，通过CPO封装技术整合为单一模组，此方案已开始获得微软、Meta等大厂认证并采用在新一代网路架构。