Mit der rasanten Entwicklung von künstlicher Intelligenz (KI) und Hochleistungsrechnen (HPC) steigt die Nachfrage nach schnelleren Rechenzentrumsverbindungen. Optische Verbindungen sind zu einer praktikablen Lösung für die Erweiterung der elektronischen Ein-/Ausgabeleistung (I/O) geworden. Durch die Verwendung von Siliziummaterialien zur Herstellung optoelektronischer Geräte können nicht nur die Vorteile von Siliziummaterialien in ausgereiften Herstellungsprozessen, niedrige Kosten und hohe Integration kombiniert werden, sondern auch die Vorteile der Photonik bei Hochgeschwindigkeitsübertragung und hoher Bandbreite genutzt werden.
Samsung hat sich mit Broadcom zusammengetan, um die Entwicklung der Silizium-Photonik-Technologie voranzutreiben, und geht davon aus, diese Technologie innerhalb der nächsten zwei Jahre auf den Markt zu bringen. Diese Zusammenarbeit ist sinnvoll. Broadcom ist ein wichtiger Akteur im Bereich drahtloser und optischer Chips. 30 % seines Umsatzes stammen aus drahtlosen Chips und die anderen 10 % aus optischen Kommunikationsgeräten. In diesem Bereich wurde bereits mit Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. (TSMC) zusammengearbeitet.
Es wurde berichtet, dass TSMC ein spezielles Forschungs- und Entwicklungsteam aus etwa 200 Experten zusammengestellt hat, das sich auf die Anwendung der Siliziumphotonik auf zukünftige Chips konzentrieren soll. Der zuständige Verantwortliche von TSMC sagte, wenn es ein gutes integriertes Silizium-Photonik-System bereitstellen könne, könne es die beiden Schlüsselprobleme Energieeffizienz und KI-Rechenleistung lösen.
Die von TSMC vorgeschlagene Lösung umfasst den Einsatz der photoelektrischen Co-Packaging-Technologie (CPO), um photonische Siliziumkomponenten mit anwendungsspezifischen integrierten Chips zu verpacken. Die beteiligten Komponenten decken die Prozesstechnologie von 45 nm bis 7 nm ab. TSMC geht davon aus, Anfang dieses Jahres Muster auszuliefern, in der zweiten Jahreshälfte mit der Massenproduktion zu beginnen und die Lieferungen im nächsten Jahr auszuweiten.
Obwohl Samsung auch mit anderen Unternehmen, darunter Nvidia, Gespräche führt, schreitet die Zusammenarbeit mit Broadcom am schnellsten voran. Samsung und Broadcom wollen die Silizium-Photonik-Technologie in die nächste Generation anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise und optischer Kommunikationsgeräte integrieren.