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台湾最近的报道显示，NVIDIA 和台积电正在合作开发一种尖端的硅光子芯片原型。台积电被公认为全球领先的合同芯片制造商，其作为最先进芯片生产商的地位得到了巩固，尤其是在英特尔面临持续挑战的情况下。硅光子学代表了一种突破性的制造方法，它将光子电路与传统电子电路相结合，解决了传统半导体制造中固有的局限性。据信该原型是在去年年底开发的，两家公司都在积极探索旨在提高人工智能芯片性能的光学封装技术。
芯片技术的进步：硅光子学的作用
台积电技术进步的前沿是 2 纳米工艺节点。这项创新的最小栅极间距和金属间距分别为 45 纳米和 20 纳米。在半导体设计中，栅极间距表示芯片上相邻栅极之间的间距，而金属间距是指金属互连之间的距离。栅极调节晶体管内的电子流动，而互连促进芯片上晶体管之间的通信。
2 纳米节点带来的挑战凸显了台积电等芯片制造商面临的重大障碍，因为缩小这些距离的难度越来越大，使得每个芯片的晶体管数量的可扩展性变得复杂。为了克服这些障碍，业界越来越多地将注意力转向硅光子学作为可行的解决方案。
硅光子技术采用光子晶体管或集成电路，利用光子（光粒子）代替电子进行芯片内部通信。该技术具有增强的带宽和频率能力，从而加快了数据处理速度并增加了容量。
这些晶体管能够提高处理速度而不需要非常先进的制造技术，这使得硅光子学成为行业利益相关者关注的焦点，特别是在先进芯片制造的回报开始稳定下来的情况下。
台湾新闻媒体 UDN 的一篇文章强调了 NVIDIA 对这种创新方法的浓厚兴趣。报道称，NVIDIA 和台积电于去年年底成功打造了首个硅光子芯片原型。此外，两家公司都在研究光电集成技术以及先进的封装解决方案。
光电集成通过将操纵光的元件（例如激光器和光电二极管）与电子元件（例如晶体管）融合在统一的晶圆上，对硅光子学进行了补充。
作为 NVIDIA 的主要制造合作伙伴，台积电始终提供可靠的产量和高良率，赢得了顶级科技公司青睐的合作伙伴声誉。尽管 NVIDIA 的 AI 芯片在性能上领先市场，但封装能力有限和生产成本过高限制了其可用性。
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