发布日期:2025-01-14 09:50 点击次数:63
(原标题:硅光、光电集成前沿,产业动态更新)
我迎接过,只好罗博特科上会公告,就共享一次最新的产业链情况。
领先先容IEEE组织,其Fellow是全球公认的IT本事方面的顶级大师,比咱们的院士还高。IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)每年一次,全球巨头王人会把自家的家具和本事路标拿来。本年在12月7日召开。
一、英伟达认真官宣全光互联GPU路标,配置芯片出光的标的在IEDM闭门会议上,Nvidia展示了下一代GPU架构图:
这是一个典型的3D封装GPU。最底层是高等封装基板(玻璃基板?),然后铺一层硅光互联,再盖一层GPU tiers(多颗GPU die颗粒),最表层为HBM内存颗粒。
英伟达的决策,与Lightmatter、Ayar labs等startup公司的武艺,不约而同:全光互联+3D先进封装。
二、台积电压强干预,硅光鼓动速率大超预期台积电客岁这个时候干预200多名大师范弗里德弹药量攻关,推崇神速。此次IEDM会议上,台积电刷新了最新研发推崇,给硅光产业链注入强盛信心。
台积电提倡了首个从光纤到CoWoS系统的用于宽带光引擎(BOE)应用的EIC/PIC chiplet全集成本事,通过运用台积电3DFabricTM和IC工艺形成紧凑的CPO,收尾GAI系统的PPA增强。
1、编削工艺经由收尾了多行集成,垂直耦合器可以刻蚀出4行并行光纤数,使的带宽密度成倍擢升。
2、通过IC工艺收尾氮化硅波导、光纤耦合器、层间波导过渡和偏振放胆安设,收尾高性能和高能效。使用氮化硅来处理高输入光功率,提高制造容限,大大裁减了硅光集成的难度。
3、编削引入镶嵌式硅微透镜,让光波导的模斑更大,构成的弘大准直光束系统,大大提高了光信号耦合的恶果。FAU系统可以收尾现场可宝贵,以后的芯片光端口,雷同USB插口雷同清静插拔。大幅度裁减本钱的同期,极大提高可宝贵性。
4、晶圆在线测试、器用自动化和光学WAT开发后,良率接近大限制制造基准线。关键的90度光束偏转器AC在IC工艺优化后制品率达到97%。
5、发布光子遐想系统(DOC),关于512x512 大限制矩阵运算,与启航点进的GPU比较,提高了20倍。这种架构在改日几代中具有捏续膨胀后劲。(注:将来AI芯片3D封装中,颠倒有一层光子遐想层,作念矩阵运算加快器,数十倍提高GPU的能效比)
短短一年之内,台积电就一经贬责了硅光产业化中的中枢艰辛,交易化预测将显赫提前。
三、一级商场对光互联的格调产业趋势,不看互联网大咖嘴上讲什么,而要看产业界用真金白银作念什么。
比如,客岁绝大部分东说念主无法看懂AI,然而全球通盘的科技大公司,无一不把宝压在AI上,砸锅卖铁也要投AI算力,那么,AI必定是改日的标的。同理,有许多东说念主饱读舞固态电板主意,然而,宁德时期强调不高傲,比亚迪也不讲,Tesla也未见干预资金,那么固态电板短期内,就只是是一个故事。
这个武艺,也有助于匡助咱们咱们看清AI互联改日的产业标的。
12月11日 Ayar Labs(英伟达、AMD、Intel…):
10月16日 Lightmatter(谷歌)
10月15日 Xscape(Cisco,nvidia)
除了光互联,群众或者看到英伟达、台积电、博通、Intel、AMD这些大佬们,还在投其他阶梯吗?
四、商场的心结AI互联产业升级的本色,是从分立器件产业,向半导体产业滚动,雷同70年代的集成电路产业,几家欢畅几家愁。
英伟达、AMD、台积电、华为等AI算力供应巨头,以及微软、谷歌、Meta、字节突出等互联网大佬,浓烈拥抱光互联,并积极干预东说念主力、物力去催熟产业链。
既得利益者(Cable,光模块,DSP、EML、VCSEL芯片)面对新旧更迭逆境,手心手背王人是肉,况且光互联将极大压缩传统厂家的蛋糕,以致会再行洗牌丢饭碗,是以极不宁愿,没趣冷遇,违反。
IT史是一部快速新城代谢的历史,这个情况很快会被那些“赤脚”的新玩家颠覆。
群众王人知说念英伟达的AI互联本事来自以色列的Mellanox吧。以色列是“赤脚”玩家成长的天国。以色列的Foundry Tower Semi率先文书200GBaud硅光CMOS工艺量产导入。以色列DustPhotonics全球第一个量产8x200G的1.6T硅光模块。再比如,LPO模块编削上,以色列的NewPhotonics公司,就提供了完全的新玩法,况且得回了软银的投资。
非凡值得表扬的是以色列的Teramount公司,他们为光互联的限制商用,作念了多半的系统性编削(比如CPO过回流焊的难题,雷同台积电的微透镜):
很快,好意思股大厂这些鳄鱼们,就把会以色列的这些Startup公司收编,快速融入我方的贬责决策体系,形成竞争上风。重演英伟达当年收购Mellanox的告捷故事。
国内的编削氛围也可以,至少有3家沉静企业一经限制销售硅光芯片。某头部企业,采纳CMOS代替SiGe工艺收尾EIC(LD和TIA)本钱裁减2倍,全系列自研硅光PIC,宣称要降LPO的本钱打到2xxRMB。
不同于DSP芯片依赖先进工艺,也不同于Cable依赖高亢的有色金属,硅光本事采纳65-45nm老半导体工艺即可,料本低,本钱是限制的负函数,上量越快、越多,本钱下跌的幅度就会越大,降本增效的后劲大。
立志在光互联产业作念深度投资者,建议密切关爱三个区域:硅谷、以色列、中国。
五、难关逐一攻克,产业化加快鼓动1、可靠性数目级擢升: 绝大部分故障来自激光器光源,broadcom、nvidia、ayar labs王人采纳外置可插拔激光器,光源勾搭后,通过8+1的热备份冗余格局擢升可靠性。故障率 0.01*0.01=0.0001,擢升100倍。
2、纵贯率大幅提高:通过3D本事,从Edge-couple 演进到Surface-Couple,可以譬如为峭壁边架桥 -> 深谷上修路。
3、采纳可插拔FAU,贬责坐褥时过回流焊的问题,大幅度裁减制形本钱。昔时CPO和OIO无法普及的一个难点是,CPO模组带一个FAU光纤辫子,经过300度高温SMT产线时,良率很低。而如今台积电、英伟达、Teramount王人发明了可插拔光纤,齐备贬责此问题。
4、通过与开辟厂商协同发愤,自动化和精度擢升,模组良率一经达到大限制量产条件。
六、回想光互联,雷同2023年头的AI大模子,新进场玩家繁密,百舸争流。
乐不雅谋略,AI全光互联的大限制商用,只会提前,不会推迟。
CPO限制商用时期提前到2025年H2;
OIO限制商用时期提前到2027年头;
本东说念主的判断:
1、硅光是芯片+封装+测试,半导体本事集大成,台积电产业链整合能力强。
2、台积电从本身利益启航,意愿阔气,时期紧任务重,干预大。
3、硅光的节拍看台积电,台积文书商用时,下流多半厂家就会涌入,力求吃第一齐菜。
牢牢盯住台积电的动向,最好不雅察窗口是,台积电向硅光半导体开辟的商限制采购订单。
逆水行舟,迎难而上。
$半导体ETF(SH512480)$ $台积电(TSM)$ $英伟达(NVDA)$
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