美国格芯硅光子平台流片,预计2027年量产
2026-07-01 11:12
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维度网讯,格芯(GlobalFoundries,简称GF)近期确认,其专为人工智能时代互联打造的硅光子共封装先进光引擎(SCALE)平台已达到商业成熟度。客户针对符合光计算互连(Optical Compute Interconnect,OCI)标准的硅片所进行的流片(tape-out)工作已在2026年全年展开,预计大规模生产将于2027年启动。

OCI多源协议(Multi-Supply Agreement,MSA)在OFC26会议上建立,旨在标准化光学器件,作为扩展网络中铜互连的替代方案。该标准由英伟达(Nvidia)、超威半导体(AMD)、博通(Broadcom)、元公司(Meta)和开放人工智能(OpenAI)牵头,定义了完整的光学物理层,对波长、复用技术、调制方式、封装以及远程激光规格提出了精确要求。这使得超大规模数据中心运营商能够将英伟达GPU与谷歌TPU或博通交换机通过完全相同的光学物理层进行耦合。

OCI标准的具体技术规范包括:采用密集波分复用(DWDM),针对O波段将波长分为A组(1308-135nm)和B组(1328-1335nm),实现在同一根单纤上的双向传输,从而将光纤电缆数量减半;强制采用非归零(NRZ)调制以降低延迟;在硅光子芯片上指定使用微环调制器(MRM);定义了光学小芯片的物理尺寸、电气接口引脚输出及封装公差,并将其映射到UCIe等芯片到芯片(D2D)标准;支持外部激光源,由于微环调制器的高灵敏度,标准对第三方激光器的性能指标施加了严格要求。需注意,OCI严格来说是物理层传输标准,不规定逻辑层规格,因此可以适配英伟达的NVLink、开放的UALink或标准PCIe等任何扩展标准。

SCALE平台是首个为满足AI扩展的OCI多源协议规范而定制设计的平台。该平台提供了一系列经全面认证的光子器件,包括50Gbps和100Gbps微环调制器、耦合环谐振器及集成光电二极管。此外,平台还具备用于高速信号传输和供电的硅通孔(TSV),以及从110μm至亚45μm的铜焊盘间距,支持从有机基板到硅中介层的2.5D/3D堆叠。GF利用宽带可插拔光纤,并与康宁(Corning)进行制造合作,采用可插拔玻璃波导光纤连接器。在执行完整晶圆级自动光学测试后,确保光学小芯片为“已知良好芯片”才封装至GPU或交换机ASIC旁,从而提高制造良率。

目前,GF的技术指标已超越当前的OCI Gen-1规范。除展示4λ双向DWDM外,客户已在GF生产线上成功演示了8λ和16λ双向DWDM。GF认为,其基于硅的微环调制器技术可扩展至200G,从而延迟引入更复杂的薄膜铌酸锂(TFLN)调制技术。

Counterpoint Research的分析指出,GF是首个且目前唯一拥有活跃OCI平台的代工厂,这使OCI成为商业现实,降低了无晶圆厂芯片供应商的供应链风险。通过标准化芯片通信方式,OCI确保了光学供应链可在多供应商基础上运行,消除了单一供应商瓶颈,降低了数十亿美元硬件部署的风险,并为AI行业提供了清晰的、多代际的路线图。该分析还指出,GF的SCALE平台本质上是台积电(TSMC)的COUPE平台的一个开放、多供应商替代方案,完全符合Meta或Microsoft等超大规模数据中心运营商的需求。然而,由于英伟达、AMD、博通等TSMC的最大客户也是OCI的创始成员,Counterpoint Research认为,TSMC及其他代工厂将被迫开放其先进封装线以支持OCI合规性,以避免失去利润丰厚的AI加速器合同。TSMC很可能继续推广COUPE的高性能PAM4能力,以满足英伟达等前沿专有系统的需求,同时也会提供基于OCI的硅片。Counterpoint Research预计,TSMC和三星(Samsung)等代工厂将从2028年开始支持OCI硅片。

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