光子學技術迫使晶片模組重新思考：從介質更換轉向多物理協同設計
為何重要
此趨勢標誌著半導體封裝設計的關鍵轉折，從過去將光機視為獨立元件，轉向必須在最終封裝環境下進行極度緊耦合的系統級協同設計。這對於開發者提出了新的驗證與協同挑戰，即不得再將光子晶片單獨看待，需同時應對溫度漂移、機械應力及電磁耦合對電子元件的雙向影響。
隨著光子積體電路逐漸從研究概念走向產品就緒，將光學元件整合至 AI 伺服器與先進封裝中已成為產業標的，但這也將原本的訊號傳輸簡單交換，轉化為必須同時考量熱、機械與光學影響的多物理系統設計。
- TSMC 推出 Compact Universal Photonic Engine (COUPE)，透過將電子積體電路堆疊在光子積體電路上方，取代傳統的側向擺放，藉此運用混合鍵合技術減少訊號路徑與寄生電阻。
- 在混合鍵合架構下，TSMC 報稱資料傳輸功耗最多可降低 85%，且寄生電阻可縮減至接近零，大幅最佳化高密度 AI 叢集的空間配置。
- Alchip 與 Ayar Labs 在 TSMC COUPE 平臺上的聯合演示顯示，每個加速器背後可達成高達 100 Tb/s 的雙向光學頻寬，配合 UCIe 120 多家成員的標準化推動，證實了光子晶片模組作為通用處理介潛力。