7月29日,美国商务部一纸意向书拍出3亿美元,直接划给格芯(GlobalFoundries)做硅光子学研究。这笔钱一出手就换来格芯1%的股权,而就在两个月前,这家芯片代工商刚拿到过一笔3.75亿美元的联邦拨款,专用于量子芯片晶圆厂。接连两轮大额资助,让格芯在先进封装和光互联赛道站得更稳,也把重点推到了“共封装光学”(CPO)这项被AI数据中心紧盯着的新技术上。
要理解格芯这笔拨款到底要干什么,得先弄清楚光纤网络里一个被忽略的痛点。现在的AI数据中心里,服务器交换机处理的全是电信号。所有数据想要通过光纤跑出去,都得靠一个叫“可插拔光模块”的设备先把电变光,到了接收端再用另一个模块把光变回电。这光—电—光的转换过程,中间环节多到有点夸张。
数据从交换机的处理器出发,不是立刻就能钻进光纤。先得跳到处理器的基板上,再从基板绕到交换机主板,接着由主板转发给网络端口,最后才离开交换机,奔向插在端口上的光模块。这个路径每加一个停靠点,功耗就涨一截,误码率也跟着往上窜。为了让数据不在半路出错,还得在光模块里塞进纠错芯片,硬件成本自然低不了。
格芯想用CPO直接抹掉这些中间环节。做法很直接:把光收发器集成进交换机的处理器里,让数据产生后原地就变成光信号,不用再爬过基板、主板、端口这一长溜。对数据中心来说,少走的每一段路都等于砍掉一截功耗,也顺带省掉纠错芯片的额外开销。美国商务部这次给钱的重点,就是要加快这套技术的研发落地,尤其是针对大规模AI训练集群里那种光互联密度高到离谱的场景。
格芯在CPO上早就下了功夫。今年5月,它公开了一种叫SCALE的制造技术,专门用来在芯片内部直接封装光学组件。除了整套CPO方案,它还做了光电二极管和光调制器这些基本零部件。光电二极管负责生光,光调制器则靠改变光束的物理属性把信息编进去。把这些零件和处理器捏在一颗硅晶粒上,整个光学网络的体积和延迟都能做上去。
硅光子学本身是个大框,凡是给光纤网络用的芯片都往里面装。眼下全球多数AI数据中心的互联层还是被传统可插拔模块占着,而CPO一旦成熟,替代效应会直接落到交换机、网卡和光模块这三个环节。格芯手里还攥着低功耗处理器、Wi‑Fi辅助芯片等几个基本盘,这次用联邦拨款加速CPO,相当于给自家Fd SOI和硅光工艺线找了一个能吃下AI基建红利的出口。
当然,一次3亿美元不会立刻改变光互联的格局,但联手上一次的量子芯片拨款,能看出美国商务部是把格芯摆在了先进封装与光子集成的供应安全节点上。格芯接下来要做的,就是把这些研究和SCALE这类技术拼成可量产的制造方案,让AI数据中心在“拿多少钱的电费换每比特的互联带宽”这道题上,拿到一份新的答案。
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