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超微專利揭露了晶片未來結合光子的發展方向

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科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle 發表於 2022年8月16日
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圖、超微專利揭露了晶片未來結合光子的發展方向

超微(AMD)一直在秘密從事光子技術。在2020年超微向USPTO提交的專利(US 2022/0206221 A1)揭露使光子通訊系統直接連接到晶片的系統,到2022年6月30日才獲得這一專利。

光子充分利用光速,能提高資訊傳輸速率及能源效率。超微是將光束與裸片直接聯繫起來,即可允許改善延遲和功耗,又可以提高性能和可擴充性。

其描述了製造可以處理基於光子的輸入和輸出的晶片所需的製造步驟。而且這種晶片的製造流程與當今公司製造的晶片有所不同,其涉及在有機再分配層(organic redistribution layer;ORDL)上同時整合光子和矽晶片。

在目前的製造方法中,缺乏有機層,而是採用基於金屬互連,以重新分配I/O擷取晶片的不同部分。因此,我們看到了一種與OLED電視和監視器中有機材料使用不同的方法。

在一顆典型的單晶片是將有機層添加到其頂部,使其能夠接收重新分佈的光脈衝,該脈衝可以在晶片本身內外運送資訊。單晶片運算資訊並將其通過有機層傳遞給光子晶片。然後,該光子晶片將通過光波導(光纖)將資訊傳輸到需要傳遞的任何地方。根據超微提出的專利,這三個零組件都可以通過自己的晶圓基板上製造,同時將其封裝在一起。

超微的專利表明,該公司正在尋找提高可擴充性,以超越傳統半導體允許的範圍的方法。由於近年來愈來愈密集的電晶體所帶來的好處正在下降,而對運算需求卻只增不減,因此晶片設計人員不得不開始尋找更具創造性的方法來提高性能,尤其是提高性能效能比。

以目前技術的發展,超微所敘述的專利不太可能很轉變成產品,更別提應用在PC之上了。不過,未來幾年之後,光子和傳統單晶片的混合式應用可能會出現,這種晶片設計場景對於高性能運算(HPC)來說是非常重要的。

畢竟,單晶片愈來愈密集之下,散熱問題必須得到解決,如今空氣冷卻能力達到極限,有廠商正嘗試液體浸入冷卻的方式。可是光子擁有可以傳輸資訊而不會向系統增加熱量的特質,不僅可以提高通訊速度還可以強化能源效率,這就是未來技術發展的方向。總之,這一新興技術領域,勢必會有更多廠商投入,進而進入全新的晶片時代。(808字)


參考資料:
AMD Photonics Patent Reveals a Hybrid Future. Tom’s Hardware, 2022/7/27


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