后摩尔时代下的光电集成技术

自GPT4大模型发布以来，光子技术以其高带宽低延时多通道扩展的优势，被认为是后摩尔时代下集成电路的破局之方向，受到了越来越多的关注。光子技术得益于光纤通信技术的发展，早期广泛应用于光通信领域，具体的产品形态包括可插拔光模块、光交换机等。与电子技术的发展路线类似，为了追求低成本、低功耗的产品，进一步匹配信息社会不断迭代的需求，光子集成技术应运而生。光子集成技术可以很好地弥补传统的集成电路电信号带宽瓶颈低、传输距离短、抗电磁干扰能力差的不足。借助于集成电路成熟的半导体制造技术，目前世界各地已经衍生出了多个不同规模的光芯片集成平台，比如Intel、TSMC、Tower Semiconductor、CompoundTek、SMIC、CUMEC等。

相对于电子集成，光子集成技术优势突出，其劣势也很明显，主要体现在如下几点：

1）功能不完备，集成度较低；

2）信息计算和处理能力差，特定场景下依赖电芯片；

3）工艺制造良率较低；

未来，面对海量的信息传输、加工、计算和存储需求，有如下技术方向值得关注：

1）先进封装实现光与电的混合集成，代表技术有chiplet、3D封装、硅光、光电共封装CPO、光引擎OIO等；

2）多材料体系的异质集成，包括硅光、薄膜铌酸锂、InP/GaAs、二维材料等；

作为一名热爱学习的小韭菜，我在学习的过程中做了如下笔记与大家分享。