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芯片级光互连系统架构

共计 30 章节
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01
课程导入与芯片级光互连全景
目标=明确芯片级光互连的定义 · 边界与价值 · 梳理从电互连瓶颈到光互连演进的驱动力
课程导入芯片级光互连全景
02
光互连物理基础与芯片尺度约束
目标=回顾光波导 · 模式 · 损耗
光互连物理基础芯片尺度约束
03
芯片级光互连的核心器件栈
目标=介绍片上激光器 · 调制器 · 光电探测器
芯片级光互连的核…目标=介绍片上激…
04
硅光子与异质集成工艺平台
目标=对比硅基光子 · III-V族异质集成 · 氮化硅
硅光子异质集成工艺平台
05
光互连链路预算与噪声分析
目标=以实际芯片间/片内链路为例 · 计算光功率预算 · 插入损耗
光互连链路预算噪声分析
06
调制格式与信号完整性
目标=面向芯片级短距互连 · 讨论NRZ · PAM4
调制格式信号完整性
07
波分复用与并行光互连架构
目标=讲解片上WDM原理 · 微环/阵列波导光栅等复用器件 · 设计多通道并行互连的波长分配
波分复用并行光互连架构
08
光交换与路由架构
目标=面向芯片级网络 · 介绍微环谐振开关 · MZI开关
光交换路由架构
09
芯片级光互连的拓扑结构
目标=从点对点 · 总线 · 环形
芯片级光互连的拓…目标=从点对点
10
光电协同设计与接口电路
目标=讨论驱动器 · 跨阻放大器 · 均衡器
光电协同设计接口电路
11
封装与耦合技术
目标=分析光纤阵列 · 光栅耦合器 · 边缘耦合器
封装耦合技术
12
热管理与可靠性架构
目标=研究芯片级光互连中的热光效应 · 热串扰 · 波长漂移与器件退化问题
热管理可靠性架构
13
能效与功耗建模
目标=建立激光器 · 调制器 · 探测器
能效功耗建模
14
带宽密度与面积效率优化
目标=探讨如何通过三维集成 · 多波长 · 多模
带宽密度面积效率优化
15
芯片级光互连的测试与表征
目标=介绍光域 · 电域和光电联合测试方法 · 包括插入损耗
芯片级光互连的测…表征
16
设计自动化与仿真流程
目标=构建从器件级到系统级的光电协同… · 介绍FDTD · BPM
设计自动化仿真流程
17
面向AI加速器的光互连架构
目标=以AI训练/推理芯片为实际对象 · 分析高带宽 · 低延迟互连需求
AI面向
18
高性能计算中的光互连系统
目标=针对HPC节点与机架级互连 · 讨论光互连在扩展性 · 延迟和能效方面的优势
高性能计算光互连系统
19
数据中心芯片间光互连
目标=面向数据中心内板间与芯片间连接 · 分析距离 · 带宽和成本约束
数据心芯片间光互连
20
共封装光学与芯片级集成
目标=深入CPO架构 · 讨论光引擎与交换/计算芯片的集成方式 · 热管理
共封装光学芯片级集成
21
三维集成与光互连
目标=探索硅通孔 · 微凸点与光互连的结合 · 设计三维堆叠芯片中的垂直光路
三维集成光互连
22
光互连中的数字信号处理
目标=分析在芯片级光互连中引入DSP… · 讨论前馈均衡 · 判决反馈均衡
光互连数字信号处理
23
光互连网络的路由与调度
目标=研究光互连网络的波长路由 · 时分调度与冲突解决机制 · 设计面向芯片级低延迟
光互连网络的路由调度
24
容错与可重构光互连
目标=针对器件失效 · 波长漂移和链路故障 · 设计冗余路径
容错可重构光互连
25
芯片级光互连的标准化与生态
目标=梳理OIF · IEEE · COBO等标准组织与相关规范
芯片级光互连的标…生态
26
成本模型与量产考量
目标=建立芯片级光互连的成本模型 · 涵盖晶圆 · 封装
成本模型量产考量
27
光互连与电互连的协同设计
目标=探讨在芯片级系统中光与电互连的… · 设计混合互连架构以在带宽 · 功耗
光互连电互连的协同设计
28
新兴材料与器件对系统架构的影响
目标=分析薄膜铌酸锂 · 相变材料 · 量子点激光器等新兴器件如何改变调制效…
新兴材料器件对系统架构的…
29
系统级仿真与性能评估实战
目标=以一个具体芯片级光互连系统为案… · 完成从链路预算 · 拓扑设计到性能评估的全流程仿真
系统级仿真性能评估实战
30
前沿挑战与未来架构展望
目标=讨论芯片级光互连在密度 · 能效 · 热管理和标准化方面的未解难题
前沿挑战未来架构展望