三維光子芯片的規(guī)?；尚枨笳苿庸饨涌诩夹g(shù)向高密度、低損耗方向突破，多芯MT-FA光接口作為關(guān)鍵連接部件，通過多通道并行傳輸與精密耦合工藝，成為實現(xiàn)芯片間光速互連的重要載體。該組件采用MT插芯結(jié)構(gòu)，單個體積可集成8至128個光纖通道，通道間距壓縮至0.25mm級別，配合42.5°全反射端面設(shè)計，使接收端與光電探測器陣列（PDArray）的耦合效率提升至98%以上。在三維集成場景中，其多層堆疊能力可支持垂直方向的光路擴(kuò)展，例如通過8層堆疊實現(xiàn)1024通道的并行傳輸，單通道插損控制在0.35dB以內(nèi)，回波損耗超過60dB，滿足800G/1.6T光模塊對信號完整性的嚴(yán)苛要求。實驗數(shù)據(jù)顯示，采用該接口的芯片間光鏈路在10cm傳輸距離下，誤碼率可低至10^-12，較傳統(tǒng)銅線互連的能耗降低72%，為AI算力集群的T比特級數(shù)據(jù)交換提供了物理層支撐。高校實驗室成功研發(fā)新型材料，為三維光子互連芯片性能提升奠定基礎(chǔ)。長春三維光子互連多芯MT-FA光纖連接

從技術(shù)實現(xiàn)層面看，多芯MT-FA光組件的集成需攻克三大重要挑戰(zhàn)：其一，高精度制造工藝要求光纖陣列的通道間距誤差控制在±0.5μm以內(nèi)，以確保與TSV孔徑的精確對齊；其二，低插損特性需通過特殊研磨工藝實現(xiàn)，典型產(chǎn)品插入損耗≤0.35dB，回波損耗≥60dB，滿足AI算力場景下長時間高負(fù)載運行的穩(wěn)定性需求；其三，熱應(yīng)力管理要求組件材料與硅基板的熱膨脹系數(shù)匹配度極高，避免因溫度波動導(dǎo)致的層間剝離。實際應(yīng)用中，該組件已成功應(yīng)用于1.6T光模塊的3D封裝，通過將光引擎與電芯片垂直堆疊，使單模塊封裝體積縮小40%，同時支持800G至1.6T速率的無縫升級。在AI服務(wù)器背板互聯(lián)場景下，MT-FA組件可實現(xiàn)每平方毫米10萬通道的光互連密度，較傳統(tǒng)方案提升2個數(shù)量級。這種技術(shù)突破不僅推動了三維芯片向更高集成度演進(jìn)，更為下一代光計算架構(gòu)提供了基礎(chǔ)支撐，預(yù)示著光互連技術(shù)將成為突破內(nèi)存墻功耗墻的重要驅(qū)動力。杭州三維光子集成多芯MT-FA光收發(fā)組件三維光子互連芯片的硅通孔技術(shù)，實現(xiàn)垂直電連接與熱耗散雙重功能。

該架構(gòu)的突破性在于通過三維混合鍵合技術(shù)，將光子芯片與CMOS電子芯片的連接密度提升至每平方毫米2304個鍵合點，采用15μm間距的銅柱凸點陣列實現(xiàn)電-光-電信號的無縫轉(zhuǎn)換。在光子層，基于硅基微環(huán)諧振器的調(diào)制器通過垂直p-n結(jié)設(shè)計，使每伏特電壓產(chǎn)生75pm的諧振頻移，配合低電容（17fF）的鍺光電二極管，實現(xiàn)光信號到電信號的高效轉(zhuǎn)換；在電子層，級聯(lián)配置的高速晶體管與反相器跨阻放大器（TIA）協(xié)同工作，消除光電二極管電流的直流偏移，同時通過主動電感電路補(bǔ)償頻率限制。這種立體分層結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)在8Gb/s速率下保持誤碼率低于6×10??，且片上錯誤計數(shù)器顯示無錯誤傳輸。實際應(yīng)用中，該架構(gòu)已驗證在1.6T光模塊中支持200GPAM4信號傳輸，通過硅光封裝技術(shù)將組件尺寸縮小40%，功耗降低30%，滿足AI算力集群對高帶寬、低延遲的嚴(yán)苛需求。其多芯并行傳輸能力更使面板IO密度提升3倍以上，為下一代數(shù)據(jù)中心的光互連提供了可擴(kuò)展的解決方案。

多芯MT-FA光組件的三維芯片互連標(biāo)準(zhǔn)正成為光通信與集成電路交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范。其重要在于通過高精度三維互連架構(gòu)，實現(xiàn)多通道光信號與電信號的協(xié)同傳輸。在物理結(jié)構(gòu)層面，該標(biāo)準(zhǔn)要求MT-FA組件的端面研磨角度需精確控制在42.5°±0.5°范圍內(nèi)，以確保全反射條件下光信號的低損耗耦合。配合低損耗MT插芯與亞微米級V槽定位技術(shù)，單通道插損可控制在0.2dB以下，通道間距誤差不超過±0.5μm。這種設(shè)計使得800G光模塊中16通道并行傳輸?shù)拇當(dāng)_抑制比達(dá)到45dB以上，滿足AI算力集群對數(shù)據(jù)傳輸完整性的嚴(yán)苛要求。三維互連的垂直維度則依賴硅通孔（TSV）或玻璃通孔（TGV）技術(shù)，其中TSV直徑已從10μm向1μm量級突破，深寬比提升至20:1，配合原子層沉積（ALD）工藝形成的共形絕緣層，有效解決了微孔電鍍填充的均勻性問題。實驗數(shù)據(jù)顯示，采用0.9μm間距TSV陣列的芯片堆疊，互連密度較傳統(tǒng)方案提升3個數(shù)量級，通信速度突破10Tbps，能源效率優(yōu)化至20倍，為高密度計算提供了物理層支撐。三維光子互連芯片與光模塊協(xié)同優(yōu)化，進(jìn)一步降低整體系統(tǒng)的能耗水平。

從系統(tǒng)集成角度看，多芯MT-FA光組件的定制化能力進(jìn)一步強(qiáng)化了三維芯片架構(gòu)的靈活性。其支持端面角度、通道數(shù)量、保偏特性等參數(shù)的深度定制，可適配不同工藝節(jié)點的三維堆疊需求。例如，在邏輯堆疊邏輯（LOL）架構(gòu)中，上層芯片可能采用5nm工藝實現(xiàn)高性能計算，下層芯片采用28nm工藝優(yōu)化功耗，MT-FA組件可通過調(diào)整光纖陣列的pitch精度（誤差<0.5μm）和偏振消光比（≥25dB），確保異構(gòu)晶片間的光耦合效率超過95%。此外，其體積小、高密度的特性與三維芯片的緊湊設(shè)計高度契合，單個MT-FA組件可替代傳統(tǒng)多個單芯連接器，將封裝體積縮小40%以上，同時通過多芯并行傳輸降低布線復(fù)雜度，使系統(tǒng)級信號完整性（SI）提升20%。這種深度集成不僅簡化了三維芯片的散熱設(shè)計，還通過光信號的隔離特性減少了層間電磁干擾（EMI），為高帶寬、低延遲的AI算力架構(gòu)提供了物理層保障。隨著三維芯片向單芯片集成萬億晶體管的目標(biāo)演進(jìn)，MT-FA光組件的技術(shù)迭代將直接決定其能否突破內(nèi)存墻與互連墻的雙重限制，成為未來異構(gòu)集成系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在數(shù)據(jù)中心中，三維光子互連芯片能夠有效提升服務(wù)器之間的互聯(lián)效率。廣州高性能多芯MT-FA光組件三維集成方案

三維光子互連芯片的多層光子互連技術(shù)，為實現(xiàn)高密度的芯片集成提供了技術(shù)支持。長春三維光子互連多芯MT-FA光纖連接

三維光子芯片的能效突破與算力擴(kuò)展需求，進(jìn)一步凸顯了多芯MT-FA的戰(zhàn)略價值。隨著AI訓(xùn)練集群規(guī)模突破百萬級GPU互聯(lián)，芯片間數(shù)據(jù)傳輸功耗已占系統(tǒng)總功耗的30%以上，傳統(tǒng)電互連方案面臨帶寬瓶頸與熱管理難題。多芯MT-FA通過光子-電子混合集成技術(shù)，將光信號傳輸能效提升至120fJ/bit以下，較銅纜互連降低85%。其高精度對準(zhǔn)工藝（對準(zhǔn)精度±1μm）確保多芯通道間損耗差異小于0.1dB，支持80通道并行傳輸時仍能維持誤碼率低于10?12。在三維架構(gòu)中，MT-FA可與微環(huán)調(diào)制器、鍺硅探測器等光子器件共封裝，形成光互連立交橋：發(fā)射端通過MT-FA將電信號轉(zhuǎn)換為多路光信號，經(jīng)垂直波導(dǎo)傳輸至接收端后，再由另一組MT-FA完成光-電轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)芯片間800Gb/s級無阻塞通信。這種架構(gòu)使芯片間通信帶寬密度達(dá)到5.3Tbps/mm2，較二維方案提升10倍，同時通過減少長距離銅纜連接，將系統(tǒng)級功耗降低40%。隨著三維光子芯片向1.6T及以上速率演進(jìn)，多芯MT-FA的定制化能力（如保偏光纖陣列、角度可調(diào)端面）將成為突破物理層互連瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)路徑。長春三維光子互連多芯MT-FA光纖連接