Компания TSMC, традиционно сосредоточенная на совершенствовании техпроцессов производства полупроводников и услугах по упаковке чипов, решила всерьез заняться направлением кремниевой фотоники. Технология, которой эксперты давно пророчат роль ключевого элемента вычислительной индустрии, теперь станет приоритетом для тайваньского гиганта.
В последние годы отрасль активно развивала концепцию CPO (co-packaged optics) — совместной упаковки оптики. Однако на текущем этапе реализации этот подход нельзя назвать по-настоящему интегрированным: оптические компоненты чаще всего размещаются на печатной плате модуля, а не непосредственно на кристалле или интерпозере. Связь между ними по-прежнему осуществляется через стандартные медные или оптические линии.
Для реализации более глубокой интеграции TSMC представила платформу COUPE (Compact Universal Photonic Engine). Этот шаг призван позволить компании не только догнать, но и превзойти конкурентов, таких как GlobalFoundries, которые уже добились значительных успехов в области «сопутствующей» оптики. По сравнению с текущими решениями CPO, технология COUPE обещает кардинальное снижение задержек передачи данных и заметный прирост энергоэффективности.
Согласно прогнозам инженеров, при интеграции оптических блоков COUPE на уровне подложки задержки сократятся в 10 раз, а энергоэффективность увеличится в четыре раза. Размещение компонентов непосредственно в интерпозере обеспечит 20-кратное снижение задержек и 10-кратный рост эффективности. Еще более впечатляющих показателей планируется достичь за счет использования 3D-упаковки, технологии для которой у TSMC уже отработаны.
Ключевым технологическим преимуществом TSMC в этой гонке является собственный микрокольцевой модулятор (MRM) со скоростью передачи данных 200 Гбит/с. Запуск его серийного производства запланирован на вторую половину текущего года.
Успешное внедрение COUPE может изменить расстановку сил на рынке. TSMC рассчитывает привлечь к сотрудничеству таких гигантов, как Nvidia и Broadcom, а также потенциально переманить AMD, которая в настоящее время полагается на разработки GlobalFoundries. Главными конкурентами TSMC в этом сегменте остаются Ayar Labs и SPIL, активно работающая с Nvidia. Итоговый успех будет зависеть от того, насколько эффективно тайваньский производитель сможет перевести свои наработки в области кремниевой фотоники в плоскость массовых коммерческих решений.
