ГлавнаяНовостиСдвиг в области ИИ-полупроводников: от транзисторов к системной интеграции и оптическому межсоединению

Сдвиг в области ИИ-полупроводников: от транзисторов к системной интеграции и оптическому межсоединению

Сдвиг в области ИИ-полупроводников: от транзисторов к современным корпусам и оптическим межсоединениям


Раньше при обсуждении полупроводников внимание всегда фокусировалось на передовых технологиях: технологических узлах, транзисторах, EUV-литографии.Но по мере того, как вычислительные мощности искусственного интеллекта начинают широкомасштабное развертывание, наметился явный сдвиг.

Что действительно ограничивает производительность системы, так это уже не чистая вычислительная мощность, а как перемещаются данные.

На этом фоне отчет дает четкое представление: от CoWoS к кремниевой фотонике, от электрических соединений к оптическим, от чиплетов к 3D-интеграции, вся отрасль переживает фундаментальную переориентацию.

Упаковка больше не является финальным этапом сборки — она стала ключевым фактором, определяющим пределы производительности.Материалы больше не являются поддерживающими компонентами;они напрямую влияют на пропускную способность, энергоэффективность и даже производительность.

В одном предложении: Конкуренция в области полупроводников в эпоху искусственного интеллекта сместилась от «у кого лучше транзисторы» к «кто лучше интегрирует системы».

Основная идея отчета

Эпоха искусственного интеллекта перенаправляет конкуренцию в области полупроводников с транзисторов и технологических процессов на реконструкцию на уровне системы, основанную на усовершенствованной упаковке, оптических соединениях и инновациях в материалах.

Трансформация на основе искусственного интеллекта: упаковка становится новым ядром производительности

Отчет открывается четким заявлением:

  • Искусственный интеллект, большие языковые модели и центры обработки данных станут крупнейшими движущими силами в течение следующего десятилетия.
  • Рост производства полупроводников превратился из спроса на вычисления в спрос на производительность на системном уровне.

Ключевое изменение: Производительность чипа больше не зависит только от транзисторов. Упаковка теперь определяет потолок производительности систем искусственного интеллекта.

CoWoS + Optical Engine: возможности электрического межсоединения достигают пределов, оптика берет верх

В архитектуре CoWoS: HBM, графический процессор и оптические механизмы интегрированы в единый пакет. Оптические двигатели начинают заменять медные межсоединения SerDes. резкое снижение энергопотребления (пДж/бит) и задержки (в наносекундном масштабе).

Фундаментальное изменение: Узкое место межсоединений смещается от электрических характеристик к оптико-электронной конвергенции. Оптическое межсоединение перемещается внутри корпуса, а не только на уровне модуля.

Дорожная карта кремниевой фотоники: от модулей к CPO и оптическому вводу-выводу

Дорожная карта демонстрирует четкую эволюцию:

  • 2025: оптические модули 1,6T (внешние)
  • 2026–2027: CPO развернут в коммутаторах и кластерах искусственного интеллекта.
  • 2028+: оптический ввод-вывод интегрирован непосредственно в пакеты графического процессора/процессора

Три ключевых последствия: - Оптическое межсоединение перемещается с внешнего на встроенное и внутри корпуса. - Пропускная способность масштабируется от 1,6T до 12,8T+. - Оптика становится частью ввода-вывода основного чипа, а не только периферийными устройствами.

Материалы: скрытый фундамент конкурентного преимущества

Это наиболее важная логика, лежащая в основе отчета.

Ключевые материальные воздействия: - Материалы RDL (PSPI) определяют целостность питания и целостность сигнала. - УФ-оптические клеи определяют точность и надежность соединения - Материалы с низким КТР, низкой усадкой и высокой прозрачностью становятся незаменимыми. - Микролинзы, FAU и клеи напрямую влияют на эффективность оптической связи.

Материалы превратились из вспомогательных компонентов в определение производительности и доходности системы, особенно в гибридном соединении, оптическом соединении и управлении температурой.

Финал: гетерогенная интеграция на системном уровне

В отчете определяется будущая платформа: Усовершенствованное устройство + Усовершенствованная упаковка + Гетерогенная интеграция + Чиплет + Оптический ввод-вывод + Новые материалы

Окончательное видение: Чиплет + 3D-ИС + кремниевая фотоника + усовершенствованная упаковка = вычислительная платформа нового поколения

Остаются два основных узких места: - Управление температурой - Масштабирование пропускной способности

Заключение

Усовершенствованная упаковка развивается от «соединения микросхем» к «переосмыслению вычислительных систем». Материалы и оптические соединения стали фундаментальными переменными, определяющими плотность вычислений в эпоху искусственного интеллекта.