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先进封装技术:芯粒与硅光子共封装光学 AI芯片算得再快,数据送不过来,算力也要等

先进封装技术:芯粒与硅光子共封装光学
AI芯片算得再快,数据送不过来,算力也要等。 芯片之间的带宽、传输距离和功耗,正在影响整个系统的效率。先进封装与共封装光学(CPO),就是从这些连接处入手,让数据更高效地流动。

🔍 通常先从封装内部开始:
• 把逻辑、存储等不同工艺的芯粒集成在一起,通过2.5D、3D堆叠和高密度重布线层(RDL)缩短互连。
• 需要密集布线的区域可以采用硅桥,其余区域使用扇出布线,让连接密度和成本有更灵活的安排。

🌐 当连接扩展到更大规模的AI集群,数据还要在服务器之间传输。
CPO将光引擎与交换芯片集成在同一封装内,缩短高速电信号路径,再通过光纤完成较长距离传输,缓解带宽和功耗压力。
🔥 真正困难的是,电、光、热和装配要同时配合。
• 电子芯片与光子芯片堆叠,要考虑垂直互连、供电和散热; • 光纤接入光子芯片,还要控制对准精度、耦合损耗和翘曲。
• 一次连接成功,也不能说明这套工艺已经适合量产。

🧪 所以从方案设计阶段,就要把装配和测试一起考虑。 主动对准可以优化耦合效果,晶圆级耦合方案则需要兼顾批量装配、光学测试和光纤阵列连接。 每解决一层,后续制造的不确定性就能进一步减少。

✅ 当芯粒之间连得更密,光信号能够稳定进出,装配、散热和测试也能持续重复,先进封装才能把互连能力转化为AI系统的性能与能效。

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