后摩爾時代下的光電集成技術

自GPT4大模型發(fā)布以來，光子技術以其高帶寬低延時多通道擴展的優(yōu)勢，被認為是后摩爾時代下集成電路的破局之方向，受到了越來越多的關注。光子技術得益于光纖通信技術的發(fā)展，早期廣泛應用于光通信領域，具體的產(chǎn)品形態(tài)包括可插拔光模塊、光交換機等。與電子技術的發(fā)展路線類似，為了追求低成本、低功耗的產(chǎn)品，進一步匹配信息社會不斷迭代的需求，光子集成技術應運而生。光子集成技術可以很好地彌補傳統(tǒng)的集成電路電信號帶寬瓶頸低、傳輸距離短、抗電磁干擾能力差的不足。借助于集成電路成熟的半導體制造技術，目前世界各地已經(jīng)衍生出了多個不同規(guī)模的光芯片集成平臺，比如Intel、TSMC、Tower Semiconductor、CompoundTek、SMIC、CUMEC等。

相對于電子集成，光子集成技術優(yōu)勢突出，其劣勢也很明顯，主要體現(xiàn)在如下幾點：

1）功能不完備，集成度較低；

2）信息計算和處理能力差，特定場景下依賴電芯片；

3）工藝制造良率較低；

未來，面對海量的信息傳輸、加工、計算和存儲需求，有如下技術方向值得關注：

1）先進封裝實現(xiàn)光與電的混合集成，代表技術有chiplet、3D封裝、硅光、光電共封裝CPO、光引擎OIO等；

2）多材料體系的異質集成，包括硅光、薄膜鈮酸鋰、InP/GaAs、二維材料等；

作為一名熱愛學習的小韭菜，我在學習的過程中做了如下筆記與大家分享。