三維光子芯片多芯MT-FA架構(gòu)的技術(shù)突破，本質(zhì)上解決了高算力場景下存儲墻與通信墻的雙重約束。在AI大模型訓(xùn)練中，參數(shù)服務(wù)器與計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)吞吐量需求已突破TB/s量級，傳統(tǒng)電互連因RC延遲與功耗問題成為性能瓶頸。而該架構(gòu)通過光子-電子混合鍵合技術(shù)，將80個(gè)微盤調(diào)制器與鍺硅探測器直接集成于CMOS電子芯片上方，形成0.3mm2的光子互連層。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，其80通道并行傳輸總帶寬達(dá)800Gb/s，單比特能耗只50fJ，較銅纜互連降低87%。更關(guān)鍵的是，三維堆疊結(jié)構(gòu)通過硅通孔（TSV）實(shí)現(xiàn)熱管理與電氣互連的垂直集成，使光模塊工作溫度穩(wěn)定在-25℃至+70℃范圍內(nèi)，滿足7×24小時(shí)高負(fù)荷運(yùn)行需求。此外，該架構(gòu)兼容現(xiàn)有28nmCMOS制造工藝，通過銅錫熱壓鍵合形成15μm間距的2304個(gè)互連點(diǎn)，既保持了114.9MPa的剪切強(qiáng)度，又通過被動-主動混合對準(zhǔn)技術(shù)將層間錯(cuò)位容忍度提升至±0.5μm，為大規(guī)模量產(chǎn)提供了工藝可行性。這種從材料到系統(tǒng)的全鏈條創(chuàng)新，正推動光互連技術(shù)從輔助連接向重要算力載體演進(jìn)。三維光子互連芯片的應(yīng)用推動了互連架構(gòu)的創(chuàng)新。遼寧多芯MT-FA光組件在三維芯片中的部署

在光電融合層面，高性能多芯MT-FA的三維集成方案通過異構(gòu)集成技術(shù)將光學(xué)無源器件與有源芯片深度融合，構(gòu)建了高密度、低功耗的光互連系統(tǒng)。例如，將光纖陣列與隔離器、透鏡陣列（LensArray）進(jìn)行一體化封裝，利用UV膠與353ND系列混合膠水實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)粘接與光學(xué)定位，既簡化了光模塊的耦合工序，又通過隔離器的單向傳輸特性抑制了光反射噪聲，使信號誤碼率降低至10^-12以下。針對硅光子集成場景，模場直徑轉(zhuǎn)換（MFD）FA組件通過拼接超高數(shù)值孔徑單模光纖與標(biāo)準(zhǔn)單模光纖，實(shí)現(xiàn)了模場從3.2μm到9μm的無損過渡，配合三維集成工藝將波導(dǎo)層厚度控制在200μm以內(nèi)，使光耦合效率提升至95%。此外，該方案支持定制化設(shè)計(jì)，可根據(jù)客戶需求調(diào)整端面角度、通道數(shù)量及波長范圍，例如在相干光通信系統(tǒng)中，保偏型MT-FA通過V槽固定保偏光纖帶，維持光波偏振態(tài)的穩(wěn)定性，結(jié)合AWG（陣列波導(dǎo)光柵）實(shí)現(xiàn)4通道CWDM4信號的復(fù)用與解復(fù)用，單根光纖傳輸容量可達(dá)1.6Tbps。這種高度靈活的三維集成架構(gòu)，為數(shù)據(jù)中心、超級計(jì)算機(jī)等場景提供了從100G到1.6T速率的全系列光互連解決方案。河南三維光子互連芯片多芯MT-FA封裝技術(shù)與傳統(tǒng)二維芯片相比，三維光子互連芯片在集成度上有了明顯提升，為更多功能模塊的集成提供了可能。

基于多芯MT-FA的三維光子互連系統(tǒng)是當(dāng)前光通信與集成電路融合領(lǐng)域的前沿技術(shù)突破，其重要價(jià)值在于通過多芯光纖陣列（Multi-FiberTerminationFiberArray）與三維光子集成的深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率、能效比和集成密度的變革性提升。多芯MT-FA組件采用精密研磨工藝將光纖端面加工為42.5°全反射角，配合低損耗MT插芯和亞微米級V槽（V-Groove）陣列，可在單根連接器中集成8至128根光纖，形成高密度并行光通道。這種設(shè)計(jì)使三維光子互連系統(tǒng)能夠突破傳統(tǒng)二維平面互連的物理限制，通過垂直堆疊的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光信號的三維傳輸。例如，在800G/1.6T光模塊中，多芯MT-FA可支持80個(gè)并行光通道，單通道能耗低至120fJ/bit，較傳統(tǒng)電互連降低85%以上，同時(shí)將帶寬密度提升至每平方毫米10Tbps量級。其技術(shù)優(yōu)勢還體現(xiàn)在信號完整性方面：V槽pitch公差控制在±0.5μm以內(nèi)，確保多通道光信號傳輸?shù)囊恢滦浴?/p>

從工藝實(shí)現(xiàn)層面看，多芯MT-FA光組件的三維耦合技術(shù)涉及多學(xué)科交叉的精密制造流程。首先，光纖陣列的制備需通過V-Groove基片實(shí)現(xiàn)光纖的等間距排列，并采用UV膠水或混合膠水進(jìn)行固定，確保通道間距誤差小于0.5μm。隨后，利用高精度運(yùn)動平臺將研磨后的MT-FA組件與光芯片進(jìn)行垂直對準(zhǔn)，這一過程需依賴亞微米級的光學(xué)對準(zhǔn)系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測耦合效率動態(tài)調(diào)整位置。在封裝環(huán)節(jié)，三維耦合技術(shù)采用非氣密性或氣密性封裝方案，前者通過點(diǎn)膠固化實(shí)現(xiàn)機(jī)械固定，后者則需在氮?dú)猸h(huán)境中完成焊接，以防止水汽侵入導(dǎo)致的性能衰減。三維光子互連芯片的微環(huán)諧振器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高密度波長選擇濾波。

三維光子芯片的能效突破與算力擴(kuò)展需求，進(jìn)一步凸顯了多芯MT-FA的戰(zhàn)略價(jià)值。隨著AI訓(xùn)練集群規(guī)模突破百萬級GPU互聯(lián)，芯片間數(shù)據(jù)傳輸功耗已占系統(tǒng)總功耗的30%以上，傳統(tǒng)電互連方案面臨帶寬瓶頸與熱管理難題。多芯MT-FA通過光子-電子混合集成技術(shù)，將光信號傳輸能效提升至120fJ/bit以下，較銅纜互連降低85%。其高精度對準(zhǔn)工藝（對準(zhǔn)精度±1μm）確保多芯通道間損耗差異小于0.1dB，支持80通道并行傳輸時(shí)仍能維持誤碼率低于10?12。在三維架構(gòu)中，MT-FA可與微環(huán)調(diào)制器、鍺硅探測器等光子器件共封裝，形成光互連立交橋：發(fā)射端通過MT-FA將電信號轉(zhuǎn)換為多路光信號，經(jīng)垂直波導(dǎo)傳輸至接收端后，再由另一組MT-FA完成光-電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)芯片間800Gb/s級無阻塞通信。這種架構(gòu)使芯片間通信帶寬密度達(dá)到5.3Tbps/mm2，較二維方案提升10倍，同時(shí)通過減少長距離銅纜連接，將系統(tǒng)級功耗降低40%。隨著三維光子芯片向1.6T及以上速率演進(jìn)，多芯MT-FA的定制化能力（如保偏光纖陣列、角度可調(diào)端面）將成為突破物理層互連瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)路徑。三維光子互連芯片的相干光通信技術(shù)，提升長距離傳輸抗干擾能力。三維光子互連系統(tǒng)多芯MT-FA光模塊廠商

在數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算領(lǐng)域，三維光子互連芯片同樣展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。遼寧多芯MT-FA光組件在三維芯片中的部署

多芯MT-FA光傳輸技術(shù)作為三維光子芯片的重要接口，其性能突破直接決定了光通信系統(tǒng)的能效與可靠性。多芯MT-FA通過將多根光纖精確排列在V形槽基片上，結(jié)合42.5°端面全反射設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了單芯片80通道的光信號并行收發(fā)能力。這種設(shè)計(jì)不僅將傳統(tǒng)二維光模塊的通道密度提升了10倍以上，更通過垂直耦合架構(gòu)大幅縮短了光路傳輸距離，使發(fā)射器單元的能耗降至50fJ/bit，接收器單元的能耗降至70fJ/bit，較早期系統(tǒng)降低超過60%。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面，多芯MT-FA的制造涉及亞微米級精度控制：V形槽的pitch公差需控制在±0.5μm以內(nèi)，光纖凸出量需精確至0.2mm，同時(shí)需通過銅柱凸點(diǎn)鍵合工藝實(shí)現(xiàn)光子芯片與電子芯片的2304點(diǎn)陣列高密度互連。遼寧多芯MT-FA光組件在三維芯片中的部署