Um futuro promissor para os chips: a TSMC criará fotônica de silício verdadeiramente integrada.

A TSMC sempre se concentrou no desenvolvimento, implementação e aprimoramento de processos avançados de fabricação de semicondutores. Relativamente recente, também entrou no mercado de embalagens e testes de chips. Parece que isso a deixou com pouco tempo para se dedicar seriamente à fotônica de silício, que prometia um futuro brilhante. Agora, a postura da empresa está mudando. Como especialista em fabricação de chips, a TSMC promete criar fotônica de silício verdadeiramente integrada.

Fonte da imagem: TSMC

Nos últimos anos, a integração de componentes ópticos em chips tem sido promovida sob o termo CPO (óptica co-embalada). No entanto, é mais precisamente entendida como uma tecnologia associada à fotônica de silício, visto que a integração não era realizada diretamente no chip ou interposer. Normalmente, os fabricantes se limitavam a instalar os componentes ópticos na placa de circuito impresso do módulo, conectando-os aos chips e periféricos por meio de links ópticos ou mesmo de cobre.

Para uma integração mais profunda de blocos ópticos em chips ou conjuntos, a TSMC propõe a abordagem COUPE (Compact Universal Photonic Engine). Essa solução permitirá que a fabricante taiwanesa de chips alcance e até mesmo supere seus concorrentes, entre os quais, por exemplo, a GlobalFoundries, que se destacou no campo da óptica co-embalada em silício. Comparado ao CPO, o COUPE promete maiores vantagens em termos de latência significativamente reduzida e maior eficiência energética.

Especificamente, ao integrar os componentes ópticos do COUPE no nível do wafer, em vez da arquitetura de placa e fio, a latência deve ser reduzida em um fator de 10 e a eficiência energética deve aumentar em um fator de 4. A integração dos componentes ópticos no interposer reduzirá a latência em um fator de 20 e aumentará a eficiência em um fator de 10. A integração adicional de componentes ópticos em embalagens 3D, para as quais a TSMC possui soluções para todas as necessidades, aprimorará ainda mais o desempenho dos chips híbridos.

De acordo com a fonte, a base para o rápido progresso da TSMC em direção a esse objetivo é o modulador de microrresonador (MRM) de 200 Gbps da própria empresa, que entrará em produção em massa no segundo semestre do ano.

SeSe a TSMC começar a implementar seus planos, terá grandes chances de atrair líderes como Nvidia, Broadcom e, possivelmente, AMD, que atualmente trabalha em estreita colaboração com a GlobalFoundries. A TSMC também enfrenta a concorrência da Ayar Labs e, principalmente, da SPIL, que atualmente colabora com a Nvidia. Tudo dependerá do sucesso da TSMC na implementação de seus planos para a tecnologia COUPE e na integração mais profunda da fotônica de silício em chips.