在CPO(共封裝光學)架構中,三維集成多芯MT-FA通過板級高密度扇出連接,將光引擎與ASIC芯片的間距縮短至毫米級,明顯降低互連損耗與功耗。此外,該方案通過波分復用技術進一步擴展傳輸容量,如采用Z-block薄膜濾光片實現4波長合波,單根光纖傳輸容量提升至1.6Tbps。隨著AI大模型參數規模突破萬億級,數據中心對光互聯的帶寬密度與能效要求持續攀升,三維光子集成多芯MT-FA方案憑借其較低能耗、高集成度與可擴展性,將成為下一代光通信系統的標準配置,推動計算架構向光子-電子深度融合的方向演進。三維光子互連芯片的多層結構設計,為其提供了豐富的互連通道,增強了系統的靈活性和可擴展性。浙江三維光子互連芯片供應報價

三維光子互連方案的重要優勢在于通過立體光波導網絡實現光信號的三維空間傳輸,突破傳統二維平面的物理限制。多芯MT-FA在此架構中作為關鍵接口,通過垂直耦合器將不同層的光子器件(如調制器、濾波器、光電探測器)連接,形成三維光互連網絡。該網絡可根據數據傳輸需求動態調整光路徑,減少信號反射與散射損耗,同時通過波分復用、時分復用及偏振復用技術,進一步提升傳輸帶寬與安全性。例如,在AI集群的光互連場景中,MT-FA可支持80通道并行傳輸,單通道速率達10Gbps,總帶寬密度達5.3Tb/s/mm2,單位面積數據傳輸能力較傳統方案提升一個數量級。此外,三維光子互連通過光子器件的垂直堆疊設計,明顯縮短光信號傳輸距離,降低傳輸延遲(接近光速),并減少電子互連產生的熱量,使系統功耗降低30%以上。這種高密度、低延遲、低功耗的特性,使基于多芯MT-FA的三維光子互連方案成為AI計算、高性能計算及6G通信等領域突破內存墻速度墻的關鍵技術,為未來全光計算架構的規模化應用奠定了物理基礎。西寧多芯MT-FA光組件在三維芯片中的部署三維光子互連芯片通過光路復用技術,大幅提升單位面積的信息傳輸效率。

三維芯片互連技術對MT-FA組件的性能提出了更高要求,推動其向高精度、高可靠性方向演進。在制造工藝層面,MT-FA的端面研磨角度需精確控制在8°至42.5°之間,以確保全反射條件下的低插損特性,而TSV的直徑已從早期的10μm縮小至3μm,深寬比突破20:1,這對MT-FA與芯片的共形貼裝提出了納米級對準精度需求。熱管理方面,3D堆疊導致的熱密度激增要求MT-FA組件具備更優的散熱設計,例如通過微流體通道與導熱硅基板的集成,將局部熱點溫度控制在70℃以下,保障光信號傳輸的穩定性。在應用場景上,該技術組合已滲透至AI訓練集群、超級計算機及5G/6G基站等領域,例如在支持Infiniband光網絡的交換機中,MT-FA與TSV互連的協同作用使端口間延遲降至納秒級,滿足高并發數據流的實時處理需求。隨著異質集成標準的完善,多芯MT-FA與三維芯片互連技術將進一步推動光模塊向1.6T甚至3.2T速率演進,成為下一代智能計算基礎設施的重要支撐。
在AI算力與超高速光通信的雙重驅動下,多芯MT-FA光組件與三維芯片互連技術的融合正成為突破系統性能瓶頸的關鍵路徑。作為光模塊的重要器件,MT-FA通過精密研磨工藝將光纖陣列端面加工為特定角度,結合低損耗MT插芯實現多路光信號的并行傳輸。其技術優勢體現在三維互連的緊湊性與高效性上:在垂直方向,MT-FA的微米級通道間距與硅通孔(TSV)技術形成互補,TSV通過深硅刻蝕、原子層沉積(ALD)絕緣層及電鍍銅填充,實現芯片堆疊層間的垂直導電,而MT-FA則通過光纖陣列的并行連接將光信號直接耦合至芯片光接口,縮短了光-電-光轉換的路徑;在水平方向,再布線層(RDL)技術進一步擴展了互連密度,使得MT-FA組件能夠與邏輯芯片、存儲器等異質集成,形成高帶寬、低延遲的光電混合系統。以800G光模塊為例,MT-FA的12芯并行傳輸可將單通道速率提升至66.7Gbps,配合TSV實現的3D堆疊內存,使系統帶寬密度較傳統2D封裝提升近2個數量級,同時功耗降低30%以上。三維光子互連芯片的Kovar合金封裝,解決熱膨脹系數失配難題。

多芯MT-FA光組件的三維光子耦合方案是突破高速光通信系統帶寬瓶頸的重要技術,其重要在于通過三維空間光路設計實現多芯光纖與光芯片的高效耦合。傳統二維平面耦合受限于光芯片表面平整度與光纖陣列排布精度,導致耦合損耗隨通道數增加呈指數級上升。而三維耦合方案通過在垂直于光芯片平面的方向引入微型反射鏡陣列或棱鏡結構,將水平傳輸的光模式轉換為垂直方向耦合,使多芯光纖的纖芯與光芯片波導實現單獨、低損耗的垂直對接。例如,采用5個三維微型反射鏡組成的聚合物陣列,通過激光直寫技術精確控制反射鏡的曲面形貌與空間排布,可實現各通道平均耦合損耗低于4dB,工作波長帶寬超過100納米,且兼容CMOS工藝與波分復用技術。這種設計不僅解決了高密度通道間的串擾問題,還通過三維堆疊結構將光模塊體積縮小40%以上,為800G/1.6T光模塊的小型化提供了關鍵支撐。三維光子互連芯片的高速數據傳輸能力使得其能夠實時傳輸和處理成像數據。太原三維光子互連技術多芯MT-FA光模塊設計
5G 基站建設加速,三維光子互連芯片為海量數據實時傳輸提供可靠支撐。浙江三維光子互連芯片供應報價
三維光子芯片與多芯MT-FA光連接方案的融合,正在重塑高速光通信系統的技術邊界。傳統光模塊中,電信號轉換與光信號傳輸的分離設計導致功耗高、延遲大,難以滿足AI算力集群對低時延、高帶寬的嚴苛需求。而三維光子芯片通過將激光器、調制器、光電探測器等重要光電器件集成于單片硅基襯底,結合垂直堆疊的3D封裝工藝,實現了光信號在芯片層間的直接傳輸。這種架構下,多芯MT-FA組件作為光路耦合的關鍵接口,通過精密研磨工藝將光纖陣列端面加工為特定角度,配合低損耗MT插芯,可實現8芯、12芯乃至24芯光纖的高密度并行連接。例如,在800G/1.6T光模塊中,MT-FA的插入損耗可控制在0.35dB以下,回波損耗超過60dB,確保光信號在高速傳輸中的低損耗與高穩定性。其多通道均勻性特性更可滿足AI訓練場景下數據中心對長時間、高負載運行的可靠性要求,為光模塊的小型化、集成化提供了物理基礎。浙江三維光子互連芯片供應報價