近日，上海交大集成電路學(xué)院團(tuán)隊(duì)成功打造非易失現(xiàn)場可編程微環(huán)陣列光收發(fā)芯片。 

據(jù)悉，上海交通大學(xué)集成電路學(xué)院（信息與電子工程學(xué)院）周林杰教授團(tuán)隊(duì)陸梁軍副教授和李雨副教授通過將低損耗相變材料Sb2Se3與硅基微環(huán)諧振器異質(zhì)集成，首次實(shí)現(xiàn)了近零功耗“現(xiàn)場可編程”光收發(fā)芯片。 

隨著人工智能（AI）應(yīng)用對精度與性能的需求持續(xù)攀升，大語言模型的參數(shù)規(guī)模已突破萬億級別，其訓(xùn)練所需的集群規(guī)模亦同步擴(kuò)大。在此背景下，傳統(tǒng)XPU間有限的互連帶寬正逐漸成為制約算力釋放的關(guān)鍵瓶頸，提升互連帶寬的需求愈發(fā)迫切。  

光互連技術(shù)憑借超大帶寬、極低損耗及低串?dāng)_等固有優(yōu)勢，能夠構(gòu)建更高帶寬密度與更低功耗的互連鏈路。其中，硅基光電子學(xué)因具備與CMOS工藝的兼容性及高集成度潛力，已成為光互連領(lǐng)域的核心研究方向。 

相較于傳統(tǒng)的馬赫-曾德爾干涉儀（MZI）型調(diào)制器，微環(huán)諧振器（MRR）具有尺寸緊湊、功耗低等特性，能夠滿足光I/O對高密度、低功耗互連的應(yīng)用需求。然而，硅基MRR易受制造工藝偏差與環(huán)境溫度波動的影響，其商業(yè)化落地仍面臨顯著挑戰(zhàn)。 

上海交大研究團(tuán)隊(duì)打破學(xué)科壁壘，將材料科學(xué)領(lǐng)域的低損耗相變材料Sb2Se3引入到硅基光電子學(xué)，應(yīng)用于硅基高速光收發(fā)芯片中，既解決了光學(xué)器件系統(tǒng)應(yīng)用的難題，又拓展了相變材料在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用。 

研究成功實(shí)現(xiàn)了低損耗相變材料Sb2Se3與硅基微環(huán)諧振器的異質(zhì)集成，實(shí)現(xiàn)了高效的波長調(diào)諧和高速數(shù)據(jù)傳輸，有效解決了硅基微環(huán)收發(fā)芯片在系統(tǒng)應(yīng)用中面臨的關(guān)鍵問題，為下一代高密度、低功耗光互連芯片的研發(fā)提供了可靠解決方案。 

（文章來源：上海交通大學(xué)集成電路&信電學(xué)院）