海光芯创陈晓刚：硅光芯片工业需打破封测瓶颈

  C114讯 1月20日音讯（兰茜）AI年代现已降临。大模型等新式AI使用需求海量的算力支撑，一座座智算中心拔地而起，规划巨大的万卡集群逐步投入商用。怎么更好地完结智算中心互联，服务AI使用立异开展，业界做了很多研讨工作。

  1月16日，作为“2025我国光通信高水平质量的开展论坛”的开篇之作，“智算中心互联：算网协同，构筑智算互联新底座”线上研讨会顺畅举行，邀约工业链专家代表，环绕智算中心间跨地域、跨层级、跨主体、高牢靠的算力协同与调度，以及智算中心互联要害技能等论题展开了深入探讨。

  姑苏海光芯创光电科技股份有限公司首席科学家陈晓刚应邀作了题为《AI年代的硅基光电芯片的开展之路 分布式算力网络需求 Fabless 2.0》的主题陈述。在陈述中，陈晓刚指出，当时AI技能欣欣向荣，对硅光芯片需求量激增，而硅光工业链条中封测产能是要害瓶颈，为处理封测窘境对硅光工业提出Standard（规范化），Simplified（简单化）、Scalable（规划化）、Shared（多渠道同享）四点要求。

  跟着数据中心光互联商场需求的继续攀升以及 AI 技能的不断演进，硅基光电芯片工业迎来了史无前例的开展机会，一起也面临着许多严峻应战。陈晓刚表明，在曩昔的 7 年中，AI 大模型的算力增加以每年 10 倍的速度继续扩张。这一爆发式增加对芯片间的光互联带宽提出了极为严苛的要求，而电芯片间的通讯带宽成为约束AI年代算力继续增加的要害瓶颈。

  在数据中心范畴，这一需求表现得尤为显着。陈晓刚介绍，以 NVIDIA AI 集群为例，跟着 AI 算力的提高，交流芯片的带宽虽每年翻倍增加，但其能耗也随之急剧递加，供电约束导致芯片间互联间隔被逼拉远。因而，绿色数据中心建造火急地需求高速光模块技能上的支撑，以完结低能耗海量光互连、高密度互联通道、工业链生态集约与同享。

  在很多光芯片技能中，硅光芯片凭仗其共同的优势锋芒毕露，承载着数据中心高速光互联的技能优势。与 VCSEL、DML、EML、TFLN 等技能比较，硅光芯片具有低本钱能同享CMOS工业资源、低功耗能共封装线性驱动、大容量为多通道单片集成等优势，包括从短间隔到长间隔各类衔接场景。

  陈晓刚表明，回忆硅光技能的开展前史，其研讨初衷是为处理芯片上的高速光互联网络。从开始的想象慢慢地开展至今，已取得了明显的阶段性效果。现在，光电交融、协同开展是半导体工业 Fabless 2.0 增加形式成功的要害。未来，光电混合集成主板是我国一项要害技能方向。

  现在，高速硅光模块展现出微弱的增加势头。跟着 AI 集群的加快速度进行开展，光模块需求呈现出爆发式增加其，400G 和 800G 光模块需求尤为旺盛，据 Lightcounting 多个方面数据显现，硅光模块估计在未来5年光模块覆盖率超越50%。

  但是，硅光工业链在开展进程中也面临着许多亟待处理的问题，其中封测产能缺乏已成为约束工业高质量开展的要害瓶颈。为推进硅光芯片量产化开展，Fabless 2.0 在封测段提出Standard（规范化），Simplified（简单化）、Scalable（规划化）、Shared（多渠道同享）四项需求。

  在Standard（规范化）方面，需规范化测验需求，完结测验项规范化、测验办法规范化、测验结构规范化，依据量产阶段硅光批量数据，削减冗余测验项，确认硅光器材测验办法及分类，确认硅光器材测验规划规矩等；规范化牢靠性认证办法及规范，参阅半导体工业老练规范体系，针对硅光芯片特有器材拟定专属的牢靠性测验规范，推进规范化安排立项硅光芯片牢靠性认证办法及规范；规范化封装方法，与传统电芯片比较，硅光芯片封装计划多样化和特异化，无一致规划规矩，需探究树立规范化的封装方法。

  在Simplified（简单化）方面，需极简光 IO 规划，因为硅光耦合是封测产能的首要约束要素，其耦合容差小、进程杂乱且片上损耗大，且每套耦合设备月产能5K，远低于商场需求，因而，面向千万以上商场，需求极简光IO技能；削减功能冗余，现在典型硅光DR4模块（500m）体系链路预算有近10dB冗余，AI集群内部互联以短距为主，能够推进新的规范拟定，然后节约封测本钱；测验需求简化，硅光产品测验时刻善于传统光模块，需求对测验流程进行简化和优化。

  在Scalable（规划化）方面，晶圆级贴装技能相较于传统工艺具有更高功率，能满意更大产能需求，此外建造全自动规范化封测线也是完结规划化出产的要害，其产能需与量产晶圆厂相匹配，保证整个工业链的高效工作。

  在Shared（多渠道同享）方面，需与CMOS工业链同享，陈晓刚介绍，硅光芯片现在商场需求约为传统半导体产线，同享半导体芯片工业链，选用“zero-change”SOI工艺和chiplet封装有望最大起伏下降产品本钱，此外，硅光技能具有交融电学与光学优势，需扩展到更多的使用范畴，如光通信、生物传感、顾客职业、汽车职业等范畴，完结微电子与光电子优势互补。