英伟达和台积电联手，下注硅光

（原标题：英伟达和台积电联手，下注硅光）

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在美国举行的全球领先半导体会议 IEDM 2024 上，NVIDIA 积极预测了硅光子学的未来，同时展示了其 AI GPU 技术。NVIDIA 表示，“从中长期角度来看，硅光子学预计将有助于 AI 数据中心内的芯片到芯片连接。”这一公告引发了半导体行业的极大兴趣，凸显了硅光子在推进人工智能技术方面的潜力。

会议期间，NVIDIA 展示了与台积电合作开发的硅光子原型，表明两家公司在下一代 AI 半导体技术方面建立了牢固的合作伙伴关系。台积电也发表多篇硅光子论文，详细介绍硅光子制造技术，引起关注。台积电提出的核心理念是创建两个先进的器件，并使用称为混合键合（SoIC）的方法将它们组合起来，就好像它们是单个芯片一样。

一位业内人士评论了这项技术的重要性，他表示：“它比现有数据通过铜等金属传输的方法快数百倍。”这种速度优势对于人工智能数据中心等数据密集型应用至关重要，其中高效的数据传输至关重要。

NVIDIA 与台积电在硅光子领域的合作凸显了顶级代工厂和无晶圆厂公司之间的强大联盟。这种伙伴关系被视为保持竞争力和满足市场不断变化的需求的战略举措。

与此同时，落后于台积电的三星电子代工部门也受到关注，看其能否通过与关键客户的技术合作迅速赶上。

代工行业第二大三星代工厂正在关注硅光子领域的机会。由于先进晶圆代工领域最大的竞争对手英特尔以及在光子技术方面领先一步的英特尔步履蹒跚，人们预计三星可能会率先开拓这个市场。三星电子半导体（DS）部门已将其硅光子工艺命名为“I-CubeSo”和“I-CubeEo”，并正在积极开发产品。

近日，三星电子半导体研究所的一位高级官员在一次大学讲座中提到，他们正在与客户快速推进硅光子的研发，这表明内部相关研究正在积极进展。除了 NVIDIA 之外，据说他们的客户还包括 Broadcom 和 Marvell，它们也对硅光子学感兴趣。

硅光子学是一种光学半导体技术，可帮助电子设备中的各种半导体使用光而不是电进行通信。与传统电气连接相比，该技术可提供显着更高的速度和更低的功耗，这对于人工智能和数据中心等数据密集型应用尤为重要。台积电专门为硅光子技术部署了 200 多名人员，凸显了他们对推进这项技术的承诺。

英伟达在IEDM上谈硅光

NVIDIA 在 IEDM 2024 会议上展示了其下一代 AI 加速器方法，展示了创新的“硅光子”实现。

随着现代封装技术的发展，鉴于人工智能计算需求随着时间的推移而大幅增长，该行业已达到迫切需要创新的地步。每当讨论封装的未来时，硅光子学 (SiPh) 都被认为是传统方法的可行替代方案。有趣的是，在 IEDM 2024 会议上，Green 团队提出了一种独特的下一代加速器策略，该策略涉及使用 SiPh 中介层并垂直堆叠 GPU 块以用于如此大的计算产品。

Green 团队的实施方案建议集成硅光子中介层，以取代现有的电气互连。使用硅光子中介层可带来多种好处，例如提供更高的带宽和更低的延迟，同时比其他方法更节能。NVIDIA 不仅计划使用中介层，还计划在芯片内和芯片间通信中使用 12 个硅光子中介层，以优化各个 GPU 模块之间的数据流，这对于可扩展性和性能至关重要。

有趣的是，在 NVIDIA 的设想中，GPU 堆叠技术最具吸引力，因为该公司已经透露了使用“3D 堆叠”或垂直堆叠多个 GPU 块来增加芯片密度并减少占用空间。Green 团队将这种配置称为“GPU 层”，每层有四个 GPU 块，全部垂直堆叠，以减少互连延迟，并可能实现电源门控，因为这在这里是可能的。不仅仅是 GPU，NVIDIA 还将 3D 堆叠 DRAM 芯片，每个块六个。

虽然这听起来是一种乐观的做法，但 NVIDIA 的愿景也存在一些复杂性，主要是因为硅光子技术目前还很“幼稚”，因为它是一个相对较新的标准。Green 团队需要看到 SiPh 实现大批量生产，然后才能实现主流集成，而这需要很长时间。除此之外，激进的 3D 堆叠将使散热成为一个大问题，迫使 NVIDIA 集成芯片内冷却解决方案，而目前该解决方案尚未浮出水面。

分析师 Ian Cutress 认为，考虑到这一过程的复杂性，这一计划将在未来五年内实施，可能在 2028 年至 2030 年之间。

NVIDIA 利用硅光子学和 AI 创新塑造未来

NVIDIA 再次站在科技创新的前沿，在 CES 2025 上展示突破性进展。1 月 6 日，以坚定的眼光和标志性皮夹克而闻名的 CEO 黄仁勋发表主题演讲，阐述了公司不仅在人工智能 (AI) 领域取得的进展，还在硅光子学领域取得了重大进展。这种双重关注体现了 NVIDIA 致力于通过创新技术改变各个行业的承诺。

NVIDIA 表示：“从中长期来看，硅光子学有望用于 AI 数据中心的芯片间连接。”这一声明强调了硅光子学的潜在作用，它利用光传输数据的速度比传统的基于金属的方法更快、功耗更低，为数据密集型应用提供了巨大优势。该公司与台积电 (TSMC) 的合作也备受关注，展示了旨在彻底改变 AI 半导体技术的硅光子学原型的开发。

一位业内人士表示：“这比现有的通过铜等金属传输数据的方法快数百倍”，强调硅光子技术可以为需要高效高速互连的人工智能数据中心带来巨大的飞跃。随着各行各业越来越多地转向人工智能解决方案，NVIDIA 旨在利用这项技术满足对更快数据处理日益增长的需求。

焦点并未止步于硅光子学；NVIDIA 还在各个领域展示了其对 AI 的影响。从医疗保健到娱乐和汽车，AI 正日益成为现代技术不可或缺的一部分。在作为业界一些最大创新的启动平台的 CES 2025 上，黄仁勋在演讲中概述了 NVIDIA 如何作为当代 AI 进步的支柱，为全球 76% 最快的超级计算机提供动力，并支持全球超过 500 万开发人员。

NVIDIA 技术的兴奋点不仅限于其长期核心产品。该公司还推出了 Oggi 计划，旨在将先进的 AI 功能直接整合到智能手机中，从而提升用户体验。通过将重要的计算过程从云端转移到设备本身，Oggi 承诺实现实时 AI 处理，这将特别有利于对响应时间要求严格的应用程序，例如增强现实 (AR)、虚拟现实 (VR) 和游戏。

推动设备内置处理有望使设备运行速度更快、能效更高。该组织致力于让智能手机不仅运行速度更快，还能在不牺牲电池寿命的情况下处理更多工作负载。通过有效优化 AI 流程，用户可以期待更长的电池寿命和更强大的设备功能，而这一直是智能手机用户一直关注的问题。

Oggi 还通过在设备上执行 AI 任务而不是依赖云服务，显著解决了数据隐私问题。这一发展增加了另一层安全性，保护了用户的敏感信息。专家预测，这些功能将在智能手机行业树立新标准，激励竞争对手迅速创新，以跟上 NVIDIA 的进步。

与此同时，三星电子也在努力参与硅光子学领域的竞争。该公司的代工部门正在加紧开发名为“I-CubeSo”和“I-CubeEo”的先进硅光子学工艺。三星官员最近的声明表明，他们正在积极进行研发，以缩小与 NVIDIA 和台积电的技术差距。考虑到英特尔一直步履蹒跚，三星现在有可能在这个创新市场中开辟自己的利基市场。

与此同时，Webuy Global 最近进入了 NVIDIA AI 加速器计划的下一阶段，该计划得到了新加坡经济发展局和其他政府机构的支持。此次参与使 Webuy 能够使用 NVIDIA 的尖端计算资源和专业知识，从而使该公司能够完善其 AI 计划，包括个性化旅行咨询和预测需求分析。

Webuy Global 首席执行官 Vincent Xue Bin 对这一里程碑表示兴奋，他表示：“我们很高兴进入 NVIDIA 人工智能加速器计划的下一阶段。”实时人工智能分析和社交互动功能的加入将显著改善电子商务和旅行体验。具体来说，这些创新将允许用户无缝互动，分享偏好并轻松做出集体决策，反映出协作消费日益增长的趋势。

这些雄心勃勃的项目背后的故事是 NVIDIA 致力于通过高速通信和创新的 AI 解决方案重新定义技术的未来。每一项进步——硅光子学、实时 AI 处理、增强的能源效率和数据保护——都在促进技术的发展中发挥着作用。

总体而言，NVIDIA 不仅在突破技术界限，而且还在促进顶级合作伙伴关系并促进各个领域的合作。CES 2025 再一次生动地凸显了这一承诺，因为这一盛会已成为突破性公告和行业领先技术的代名词。

随着所有这些发展，全世界都在关注 NVIDIA、台积电、三星和 Webuy Global 在这一快速变化的技术生态系统中的未来发展。硅光子学、改进的 AI 和增强的性能前景令人期待这些进步将如何塑造未来的技术。

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https://wccftech.com/nvidia-presents-the-future-of-ai-compute-featuring-silicon-photonics-3d-gpu-dram-stacking/

https://evrimagaci.org/tpg/nvidia-shapes-future-with-silicon-photonics-and-ai-innovations-93459

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