无需光刻工艺,华人学者发布可重构集成光子处理器研究成果

半导体前沿 2023-05-16 15:17

据外媒报道,宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院梁峰(音译)教授带领的团队,日前在自然杂志子刊发表了“无光刻可重构集成光子处理器”研究成果。




论文显示,集成光子学由于其固有的高速、大带宽和无限并行性,对于缓解不断增长的数据驱动算力需求至关重要,不过传统上,光子芯片同样需要通过光刻与刻蚀形成片上特定形貌,引导激光束通过相干电路形成可以执行计算算法的光子网络。


与通过光刻调制来预定义光子功能的现有技术完全相反,该团队报告了一种集成光子处理器的无光刻范例,利用其实时可重构性,实现了具有高度灵活性的光子神经网络,可执行和重新配置复杂的计算算法,加快信息处理速度以满足长期性能要求。


梁峰将这项技术比作一种艺术工具,一支可以在白纸上画画的笔:“光是我们在一块未图案化的半导体晶圆(白纸)上绘制光子计算网络的笔。用于机器学习应用的光子芯片面临着复杂制造过程的障碍,其中光刻图案是固定的、可重新编程的能力有限、容易出错或损坏并且价格昂贵,通过消除对光刻的需求,我们的芯片克服了这些障碍,并提供了更高的准确性和最终的可重新配置性,因为它消除了预定义功能的各种限制。”


团队成员吴天伟(音译)介绍:“我们可以非常快速地构建和使用它。我们可以很容易地将它与经典电子产品结合起来。我们可以对其重新编程,即时改变激光模式,以实现人工智能网络片上训练的实时可重构计算。”


来源:集微网


目前,半导体集成电路(IC)依靠先进制程突破实现性能迭代日渐减缓,封装形式的改进更多地受到业界关注。传统封装正在向以FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP等先进封装转型。先进封装有望成为后摩尔时代的主流方向。


先进封装具备制造成本低、功耗较小等优势,将带来产业链多环节的价值提升,以Chiplet(芯粒)技术为例,通过对芯片的解构与重构集成,重塑了从上游EDA、IP、设计至下游封装、材料的全环节价值链,为多个环节带来新的技术挑战与市场机遇。Yole数据显示,2021年全球封装市场规模约达777亿美元。其中,先进封装全球市场规模约350亿美元,预计到2026年先进封装的全球市场规模将达到475亿美元。


国内外封测龙头日月光、安靠、长电科技、通富微电、华天科技等布局Chiplet业务,英特尔、AMD、华为也积极参与。全球半导体封装材料的主要供应商包括日本信越化学、住友化工、德国巴斯夫、美国杜邦等公司,占据主要市场份额。随着中国Fab工厂陆续建成投运,且先进封装工艺对材料的要求不断提高,未来IC封装材料市场增长空间巨大。 


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会议主题


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  2. 全球及中国集成电路与IC封装材料供需与展望

  3. 中国先进封装在国际禁令背景下的突破方向

  4. 海外先进封装工艺与材料进展与动向

  5. 后摩尔定律与先进封装

  6. 中国IC封装材料与技术、设备的国产化

  7. 2.5D、3D扇出型封装技术的研发进展

  8. 高端制程处理器封装挑战及解决方案

  9. 下游产品的封装材料与技术分布

  10. Chiplet技术进展与趋势

  11. 未来封装与晶圆制造的整合趋势

  12. 工业参观&商务考察

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