TSMC на конференции SEMICON Taiwan 2026 представила новые технологии производства чипов, разработанные в ответ на растущие требования экосистемы ИИ к вычислительным мощностям. Особое внимание уделено новым методам упаковки и сборки, а также направлению кремниевой фотоники.
Вице-президент TSMC по передовым технологиям упаковки К. С. Сюй заявил, что архитектура оптических приёмопередатчиков переживает структурные изменения. К 2027 году кремниевая фотоника, по прогнозам, займёт более 50% рынка оптических приёмопередатчиков — некоторые поставщики начнут их массовое производство уже во второй половине 2026 года.
По словам Сюя, тайваньская полупроводниковая экосистема уже способна выпускать оптические модули в больших объёмах с высокой точностью. Реальные рыночные данные развеивают давние сомнения в надёжности оптических приёмопередатчиков на кремниевых подложках. Основные сложности массового внедрения теперь связаны с другими звеньями цепочки поставок — лазерами, оптоволокном, коннекторами и тестированием.
Сюй отметил, что оптика становится «нервной системой» дата-центров на фоне растущего спроса на скоростную связь. В 2025 году продажи оптических приёмопередатчиков выросли на 25%, а в 2026 году ожидается рост поставок ещё на 50%. Рынок высокопроизводительных приёмопередатчиков от 100 Гбит/с удвоился в 2024 году и прибавил ещё 60% в 2025-м.
Платформа TSMC под названием COUPE (Compact Universal Photonic Engine) использует технологию соединения SoIC для интеграции электронных и фотонных интегральных схем. Платформа поддерживает как решётчатые, так и краевые ответвители.
Для увеличения пропускной способности TSMC развивает два направления. Первое — рост скорости передачи по каналу с 200 до более чем 400 Гбит/с с одновременным увеличением числа каналов с 16 до 128+, что поднимет общую пропускную способность с 3,2 до более 12,8 Тбит/с.
Второе направление — расширение мультиплексирования по длине волны (WDM) с одной длины волны до 4, 8, 16 и более.
Руководитель глобального направления ИИ и HPC в TSMC Эйприл Ли заявила, что гетерогенная интеграция — единственный способ преодолеть текущие ограничения вычислений. Спрос на вычислительные ресурсы для ИИ растёт впятеро ежегодно.
В 2026 году TSMC внедрит 3D-интеграцию N2P-on-N3P, а в 2029 году — A14-on-A14 с шагом межсоединений 4,5 мкм. Шаг соединения COUPE в 2–4 мкм снижает потери при передаче на скорости 112 Гбит/с до 0,06 дБ против 1,38 дБ у микровыступов, уменьшая энергопотребление и задержку до 10–20 наносекунд.
По прогнозам TSMC, к 2029 году интеграция методов SoIC и упаковки CoWoS повысит общую производительность систем в 50 раз по сравнению с технологиями 2024 года.
Компания также занимается тестированием и проектированием по мере распространения технологии совместно упакованной оптики (CPO). Внедрено оптическое тестирование на уровне пластин для устройств с краевой связью — это позволяет отбраковывать дефектные кристаллы до дорогостоящей сборки оптоволоконных систем.
Представлена и новая платформа для проектирования полупроводников с поддержкой совместного электронно-фотонного моделирования. Она совместима с инструментами Cadence и Synopsys, что ускоряет разработку новых продуктов.