Avec le développement rapide de l’intelligence artificielle (IA) et du calcul haute performance (HPC), la demande d’interconnexions plus rapides des centres de données augmente de jour en jour. Les technologies traditionnelles ont du mal à suivre le rythme, et les interconnexions optiques sont devenues une solution réalisable pour résoudre le problème de l’expansion des performances des entrées/sorties électroniques (E/S). L'utilisation de matériaux en silicium pour fabriquer des dispositifs optoélectroniques peut non seulement combiner les avantages des matériaux en silicium dans des processus de fabrication matures, un faible coût et une intégration élevée, mais également exploiter les avantages de la photonique en matière de transmission à grande vitesse et de bande passante élevée.
Selon les médias concernés, TSMC a organisé une équipe R&D dédiée d'environ 200 experts pour se concentrer sur la manière d'appliquer la photonique sur silicium aux futures puces. Selon certaines rumeurs, TSMC envisage de coopérer avec des fabricants tels que Nvidia et Broadcom pour promouvoir conjointement le développement de la technologie photonique sur silicium. Les composants impliqués couvrent les technologies de processus de 45 nm à 7 nm. Il est prévu que les produits connexes recevront des commandes dès le second semestre 2024 et entreront dans la phase de production de masse en 2025.
À mesure que les taux de transmission de données augmentent, la consommation d'énergie et la gestion thermique deviennent plus critiques, et les solutions proposées par l'industrie incluent l'utilisation de la technologie de co-packaging de l'optoélectronique (CPO) pour emballer des composants photoniques au silicium avec des puces intégrées spécifiques à l'application. La personne concernée en charge de TSMC a déclaré que s'il peut fournir un bon système intégré de photonique sur silicium, il peut résoudre les deux problèmes clés de l'efficacité énergétique et de la puissance de calcul de l'IA. Nous sommes peut-être désormais au début d’une nouvelle ère.
De nombreux géants de la technologie promeuvent l’intégration des technologies optiques et du silicium, comme Intel. Intel Labs a également créé l'Interconnect Integrated Photonics Research Center en décembre 2021 pour promouvoir la recherche et le développement dans le domaine de la photonique intégrée aux centres de données et ouvrir la voie à l'interconnexion informatique au cours de la prochaine décennie. Plus tôt, Intel a également présenté une plate-forme en silicium intégrant des éléments de base de la technologie optique clé, notamment la génération de lumière, l'amplification, la détection, la modulation, les circuits d'interface CMOS et l'intégration du packaging.
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