Ежемесячная производственная мощность PIC компании TSMC (Тайвань, Китай) будет расширена до 10 000 пластин

Репортаж от Wedoany，Производственная мощность кремниевых фотонных PIC компании TSMC будет быстро расширяться. По оценкам аналитиков, ежемесячный объем производства вырастет с текущих примерно 500 пластин до 10 000 пластин к второму кварталу 2026 года, до 15 000 пластин к четвертому кварталу и до как минимум 25 000 пластин в месяц к 2028 году. PIC является ключевым компонентом оптического двигателя CPO, отвечающим за преобразование, направление и связь электрических и оптических сигналов. По мере расширения кластеров AI-серверов пропускная способность коммутаторов увеличивается с 25T, 50T до 100T, 200T, что синхронно стимулирует спрос на оптические двигатели. Прогресс платформы COUPE от TSMC стал центром внимания рынка.

По оценкам аналитиков, исходя из 648 кристаллов на одну пластину, после увеличения ежемесячной производственной мощности PIC с 500 до 10 000 пластин годовой объем выпуска PIC может вырасти с примерно 4 миллионов до 78 миллионов штук. При дальнейшем увеличении до 25 000 пластин в месяц годовой объем выпуска PIC достигнет 194 миллионов штук. При предположительном уровне выхода годных изделий SoIC в 50% объем выпуска оптических двигателей составит примерно 2 миллиона, 39 миллионов и 97 миллионов штук соответственно. С учетом выхода годных на этапе сборки фактический объем отгрузки оптических двигателей оценивается примерно в 390 000, 7,78 миллиона и 48,6 миллиона штук соответственно. Из-за ограниченности ресурсов PIC на начальном этапе основными клиентами для массового производства на платформе COUPE от TSMC в 2026–2027 годах, вероятно, станут NVIDIA, Broadcom и AMD. После дальнейшего расширения производственных мощностей в 2028 году проекты CPO таких клиентов, как MediaTek, Marvell и Ayar Labs, также смогут выйти на платформу массового производства TSMC. Однако увеличение производственных мощностей PIC не означает немедленного масштабного выпуска CPO, так как на последующих этапах требуются интеграция SoIC, оптоэлектронное тестирование, упаковка оптических двигателей, сопряжение FAU и проверка на системном уровне. Аналитики отмечают, что расширение производственных мощностей PIC от TSMC имеет три основных значения. Во-первых, это означает, что CPO постепенно переходит от экспериментов и мелкосерийной верификации к этапу подготовки к массовому производству. Во-вторых, сочетание кремниевой фотоники и передовой упаковки позволит COUPE, SoIC и CoWoS сформировать более полную интегрированную платформу AI-оптоэлектроники. В-третьих, увеличение объемов PIC синхронно стимулирует спрос на FAU, лазеры, оптическое тестирование, зондовые карты, тестовые разъемы и автоматизированное оборудование.

По мере того как проекты GPU развиваются в сторону более плотных межчиповых соединений и более высоких скоростей передачи данных, мировые гиганты контрактного производства полупроводников активно входят в сферу кремниевой фотоники. Ожидается, что платформа кремниевой фотоники COUPE от TSMC выйдет на массовое производство в 2026 году, что станет ключевым шагом в развертывании сопакетированных оптических устройств (CPO). COUPE использует технологию стековой упаковки чипов SoIC-X, размещая электронный чип непосредственно поверх фотонного чипа, что обеспечивает сверхнизкое сопротивление и более высокую энергоэффективность на межчиповом интерфейсе по сравнению с традиционными методами стековой упаковки. Дорожная карта этой технологии предусматривает завершение сертификации компактных подключаемых устройств в 2025 году, а затем интеграцию CPO на основе CoWoS в 2026 году. TSMC утверждает, что COUPE благодаря своей интеграционной архитектуре на основе интерпозера обеспечивает повышение энергоэффективности в 5–10 раз, снижение задержки в 10–20 раз и более компактную занимаемую площадь. Шан Хоу, директор по передовой упаковке и интеграции TSMC, заявил, что технология COUPE позволяет осуществлять гетерогенную интеграцию электронных и фотонных интегральных схем, и планирует начать массовое производство в этом году. Он также подчеркнул три ключевые проблемы для масштабного применения CPO: тестирование на уровне пластин, интеграция блоков оптоволоконных массивов и сборка высокоскоростных оптических упаковок.

Ключом к продвижению развития CPO являются совместные инновации во всей цепочке поставок. Помимо TSMC, такие глобальные компании, как Coherent и Sumitomo Electric, также предоставляют ключевые материалы и лазерные технологии, а лидер в области тестового оборудования Advantest разрабатывает решения для кремниевой фотоники. Контрактное производство полупроводников Samsung официально вышло на рынок кремниевой фотоники, планируя запустить оптический двигатель на основе технологии термокомпрессионного соединения в 2027 году, а затем предложить услугу «под ключ» по сопакетированным оптическим устройствам в 2029 году. Этот план был объявлен 17 марта на Конференции по оптоволоконной связи 2026 года. Платформа Samsung будет использовать 300-миллиметровые пластины для начального производства. На начальном этапе Samsung сосредоточится на фотонных интегральных схемах, потенциальными клиентами могут стать производители оптических модулей, такие как Coherent и Lumentum, а также фаблесс-компании, разрабатывающие собственные PIC. Контрактное производство Samsung также подчеркнуло свои возможности по вертикальной интеграции памяти. В отличие от TSMC, которая не производит память и полагается на внешние закупки HBM у клиентов, Samsung делает акцент на возможности предоставления HBM, услуг контрактного производства, передовой упаковки и технологии кремниевой фотоники на единой вертикально интегрированной платформе.