隨著AI資料中心與高效能運算(HPC)規模持續擴大,晶片間高速資料傳輸的功耗與頻寬瓶頸日益凸顯,光電融合技術正由零組件研發邁向量產製程整合。日本NTT、NTT Innovative Devices、Japan Semiconductor、古河電工及新光電氣工業宣布,共同推動光晶片組(Chiplet)製造技術開發,計畫獲日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)採納,目標將製造生產效率提升至現行研發階段的10倍以上。
日本五家企業推進光晶片量產技術,以及AI光互連加速製程整合。
|
此次合作由NTT Innovative Devices主導研發,NTT擔任顧問,整合矽光子、化合物半導體、光學連接與先進封裝技術,建立涵蓋光半導體製造、測試、封裝及製程檢測的試驗產線,為後續商業化量產建立技術基礎。
其中,NTT Innovative Devices負責光Chiplet製造、測試與封裝技術;Japan Semiconductor開發適用異質材料整合的矽光子量產製程;古河電工聚焦化合物半導體光元件;新光電氣則負責封裝製程與線上檢測技術。
光晶片組透過光訊號連接半導體晶片與封裝,可望降低高速電訊號傳輸造成的能耗與訊號損失。隨AI加速器朝多晶片與高密度封裝發展,光源、光調變器、光纖耦合及封裝對位精度,將成為影響系統頻寬與可靠度的重要因素。
這項計畫也反映AI基礎設施升級正帶動先進封裝與光學製造設備整合。未來除傳輸性能外,光晶片組仍須克服光學耦合良率、熱穩定性、封裝成本及大量測試等量產挑戰,10倍生產效率目前仍屬研發目標。
預估光晶片組量產將牽動矽光子晶片、光纖陣列、精密對位設備、封裝載板及光電測試技術。隨著光互連逐步延伸至AI運算晶片周邊,相關技術亦可與高速PCB、先進封裝及液冷散熱形成跨領域整合,成為下一階段AI硬體供應鏈的重要發展方向。

