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光学I-O技术芯片间光互连的新范式.docx
资料介绍
光学I/O技术芯片间光互连的新范式
引言
光学I/O（OIO）技术将光收发器直接集成在计算芯片的封装内，实现芯片间的高带宽、低功耗光互连，是突破传统电I/O带宽瓶颈的关键技术。2026年，OIO技术正处于从研发走向商业化的关键阶段，预计2027年至2028年实现量产。OIO的带宽密度可达传统电I/O的10倍以上，功耗降低50%以上，在AI芯片和高性能计算处理器中展现出广阔的应用前景。
OIO技术原理
架构设计
OIO将微环调制器、锗硅探测器和光波导等光器件集成在芯片的封装基板或芯片本身上，与计算芯片的I/O电路直接连接，实现光信号的片上发射和接收。
OIO技术是芯片间互连的革命性突破，带宽密度可达传统电I/O的10倍以上，功耗降低50%以上。在AI芯片中，OIO使GPU之间的互连带宽从数百GB/s提升至数TB/s，彻底解决AI训练中的通信瓶颈。
关键器件
1. 微环调制器：尺寸小、功耗低，适合片上集成
2. 锗硅探测器：与CMOS工艺兼容，响应速度快
3. 光波导：在芯片上传输光信号，损耗低
4. 激光器：提供光载波，可通过外置或片上集成
带宽密度
面积极限
OIO的带宽密度可达每平方毫米Tbps级别，远高于电I/O的每平方毫米数十Gbps。
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| 光学I-O技术芯片间光互连的新范式.docx | 37K |
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