硅光技术在数据中心领域的重要性日益增长

发布时间:2022-09-14 阅读量:823 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

今年8月,英伟达首席科学家 Bill DallyOFC 2022 上的演讲描述了未来的 GPU 加速系统与硅光子互连的构想。近日业内消息人士称,台积电参与了一个由英伟达领导的研发项目,该项目将被称为 COUPE(紧凑型通用光子引擎)的硅光子 (SiPh) 集成技术用于GPU,以组合多个 AI GPU,这或将给GPU以及数据中心带来新的变化。  

 

SiPh 芯片和 CMOS 工艺经过共同封装光学 (CPO) 技术集成,可以将多个高级GPU与芯片上晶圆上基板 (CoWoS) 2.5D IC 封装相连接。再加上光数据传输的低延迟优势,通过台积电COUPE等先进封装技术,信号损失显著降低,甚至允许多个AI GPU组合形成超大型GPU集合。据报道,英伟达和台积电的研发项目将需要数年时间,并且必须等到 SiPh 生态系统成熟。  

 

英特尔此前制定了自己的 SiPh 计划,专注于集成包含化合物半导体组件的激光模块,中国台湾外延片制造商 LandMark Optoelectronics 很早就开始着手这项工作。据了解,台积电与潜在客户协商的先进封装模式COUPE将只保留光通道;激光收发器部分将放置在外部。这种架构将具有高良率,并且将避免使用英特尔 SiPh 专利。此外,随着台积电在高性能计算中使用 CoWoS 封装的长期成功,HPC和先进的网络交换芯片可以使用“COUPE+CoWoS”异构集成方法。  

 

通过 COUPE 组合多个顶级 AI GPU 形成超大型 GPU 芯片组,从操作的角度来看,将被视为单个 GPU。这样一来,它就不需要遵循英特尔高难度的集成方法,即集成激光光源,而是需要更多地考虑化合物半导体的激光芯片。消息人士补充说,台积电先进的封装技术为客户提供了更大的灵活性。  


台积电的先进封装客户不仅包括英伟达,还包括一直热衷于获得SiPh专利的AMD/Xilinx,以及博通、思科和Marvell Technology。此前有报道称,台积电在 2007 年试图赶上英特尔的 SiPh 计划时,曾讨论过与 Luxtera(现为思科的子公司)的合作关系。然而,当时芯片制造商认为 CoWoS 的成本太高,而是打算寻求与 OSAT 的合作伙伴关系。  

 

硅光技术

 

从包括日月光及其子公司矽品精密工业股份有限公司(SPIL)在内的领先OSAT的先进封装技术平台来看,CPO已成为先进封装的代表之一。从供应链上游来看,EDA供应商Synopsys推出OptoCompile平台,可以用于电子和光子集成电路设计、布局、仿真和验证。Yole 的数据预测,用于数据中心联合封装光学 (CPO) 的硅光子市场将从 2021 年的几乎为零增长到 2027 年的约 720 万美元。   

 

2022硅光子模块产业价值9.3439亿美元

 

市场研究机构 Yole 估计,SiPh 组件市场将从 2018 年的 4.55 亿美元增长到 2024 年的 40 亿美元,复合年增长率为 44.5%。其他研究机构预测,在数据中心、人工智能芯片和超级计算机的持续计算、性能和传输速度升级的推动下,复合年增长率将超过 50%。  


Yole 预计硅光子在光收发器市场的份额(目前估计超过 20%)到 2027 年可能会扩大到 30% 左右。据Yole预测,提高集成度的主要驱动力应该是数据中心向 400G 800G 可插拔的演进;在数据通信应用中更多地使用相关技术;以及对符合 400ZR 标准的技术的需求。根据 Yole 的估计,所有这些都可能将数据中心收发器的市场从 2021 年的 1.48 亿美元提升到 2027 年的 4.68 亿美元。Yole还看到了“分散”数据中心的趋势,这些数据中心建立在部分由硅光子支持的光学互连之上。这样的架构可以证明是为高性能计算和数据通信提供更多功率和效率的关键。  

 

Yole 指出的另一个新应用领域是用于消费者健康设备的硅光子学,该公司预计到 2027 年,该市场的复合年增长率将达到 30%,达到 2.4 亿美元。在这方面,报告特别提到了可能的出货量Rockley Photonics 将在未来一年左右推出其 VitalSpex 生物传感部门,这可能预示着“来自苹果或华为等大品牌”的可穿戴技术中基于硅光子的传感器的出现。Yole 预计用于人工智能和其他高端计算应用的光子处理器的复合年增长率将达到 142%,达到 2.44 亿美元。  

 

Yole 观察到,所有这些应用的增长正在影响硅光这个本身处于不断变化状态的行业。该公司表示,巨大的新应用潜力在过去几年中催生了大量初创公司。但是,与此同时,随着大公司努力扩大规模,该行业继续出现收购活动和整合。  

 

总体而言,未来硅光模块市场格局波动较大,新进入者机会明显。整个硅光模块产业发展空间广阔。随着5G进入大规模建设阶段,传输网络扩容和建设的投资将不断增加,为高速硅光模块打开市场。

 

关于我爱方案网

 

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台,提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案,上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买,没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源,能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务,按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息,敬请访问http://www.52solution.com


相关资讯
英特尔CEO陈立武在华投资引争议,特朗普施压辞职遭强硬拒绝

近期,围绕英特尔首席执行官陈立武的任职资格问题,美国政界刮起一阵强风。事件源于美国参议员汤姆·科顿(Tom Cotton)本月5日致函英特尔董事会,对陈立武在华投资历史及其潜在利益冲突提出尖锐质疑,认为这可能危及英特尔获得的美国政府巨额补贴(包括《芯片与科学法案》下的近80亿美元)所应承担的国家安全责任,尤其涉及敏感的“安全飞地”(Secure Enclave)国防芯片项目。此质疑引发了广泛关注。

中国晶圆龙头企业二季度业绩强劲,产能利用率创新高

2025年8月7日,中国半导体行业领军企业中芯国际和华虹半导体正式发布2025年第二季度业绩报告。数据显示,两家企业销售收入均实现高两位数增长,并带动盈利能力大幅提升。这一成绩不仅体现了国内晶圆制造领域的高效运营,还反映出全球半导体需求的稳健复苏。分析机构指出,在人工智能、汽车电子和5G通信技术的推动下,中国半导体企业正通过优化产线和扩产战略,持续提升市场竞争力。

设计革新显成效!三星Galaxy Z7系列全球热销,俄罗斯预售激增30%​

三星电子最新一代折叠屏智能手机Galaxy Z Fold 7与Galaxy Z Flip 7甫一上市,即在全球多地区域引发显著消费热潮。最新数据显示,在俄罗斯这一三星曾战略退出的关键市场,该系列的预售表现超出预期。行业分析机构透露,相较于前代产品,Z7系列在俄罗斯的预订量实现了约30%的显著提升。值得关注的是,采用超薄设计、轻量化大幅改进的Galaxy Z Fold 7在俄预售中占据主导,份额高达约70%,充分体现了消费者对于产品形态革新突破的高度认可。

德州仪器启动史上最大规模涨价,中国芯片供应链加速重构

2025年8月,全球模拟芯片龙头德州仪器(TI)对中国客户启动覆盖超6万款产品的价格调整,涨幅达10%-30%,远超6月仅3300款产品的定向调价规模。尽管官方通知生效日为8月15日,部分客户反馈新定价已于8月4日提前执行。此次涨价涵盖工业控制、汽车电子、消费电子及通信设备全品类,其中41.3%的产品涨幅超30%,工业级数字隔离器和车规电源管理芯片(PMIC)成为重灾区,涨幅普遍超过25%。

罗姆加速SiC技术布局应对市场变局,2025财年Q1利润承压

2025财年第一季度,日本罗姆半导体(ROHM)面临严峻财务挑战:营收同比下滑1.8%至1162亿日元,营业利润暴跌84.6%至1.95亿日元。尽管净利润下滑14.3%,但公司成功结束连续三季亏损,实现扭亏为盈。业绩承压主因工业机械与汽车应用领域需求疲软(销售额分别下降5%和7%),叠加中国碳化硅(SiC)厂商的竞争冲击。