随着数据中心对更高带宽和更低功耗的需求日益增长，光互连技术成为焦点。传统长距离光纤通信的DFB激光器虽然性能优异，但成本高昂且温度敏感。而VCSEL激光器因其低成本和低功耗备受关注，但其波长和带宽限制了其应用。文章探讨了如何改进VCSEL激光器，使其在数据中心短距离光互连中发挥更大作用，并介绍了Volantis公司利用改进型VCSEL激光器和光学互连器件，实现高效率、高并行光互连的方案，为数据中心光互连技术发展提供了新的思路。
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半导体工程专家们探讨了AI在芯片设计中的应用，以及对设计流程的影响。他们认为AI将芯片设计从领域专用转向领域和子领域的细分，满足不同垂直行业的特殊需求（如汽车或任务关键型应用）。AI工具能自动化流程、提升调试分析效率，并最终实现自主工作流程（L5级别），减少对初级工程师的依赖。然而，挑战在于如何保证AI的可靠性，并使AI的决策过程对工程师透明可解释，从而保证设计质量和效率。
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线性可插拔光学器件 (LPO) 作为一种在服务器机架之间快速高效地传输数据的方法，正日益受到关注。然而，光学模块连接标准的缺乏正在减缓其采用速度，而降低数据中心功耗的压力却越来越大。与共封装光学器件 (CPO) 相比，LPO 虽然节能效果不如 CPO，但其在热效应防护方面具有优势。目前，光学互连网络论坛 (OIF) 正在制定电气标准以提高互操作性，这将推动 LPO 的广泛应用，并为数据中心节能开辟新的途径。
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现代半导体制造面临着巨大的计算挑战，尤其在深亚微米芯片的光刻工艺中。传统的OPC技术受限于计算能力，而ILT技术虽然更灵活，却需要大量的计算资源，甚至需要数千个CPU核心运行数天。为解决这一问题，NVIDIA、台积电(TSMC)和Synopsys合作，将光刻代码从CPU迁移到GPU，实现了显著的加速。通过对算法的改进和GPU并行计算的优势，他们将ILT的计算时间从数天缩短到一天以内，速度提升超过15倍。这项突破性的进展有望极大地推动半导体制造业的发展。
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一项新的研究揭示了极低温（低至10K）对5nm FinFET SRAM阵列尺寸和性能的影响。研究人员发现，在极低温下，SRAM阵列的最大尺寸受字线寄生效应而非漏电流限制，其性能受位线和字线寄生效应支配。这项研究对未来低功耗高性能计算具有重要意义，为优化极低温环境下的SRAM阵列提供了宝贵的参考。
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随着芯片架构日益复杂和异构集成技术的应用，先进封装中的散热测试变得越来越困难。传统的基于温度点的测试方法已无法满足需求，因为芯片级热效应难以预测，且不同工作负载下的热分布差异巨大。异构集成、更薄的基板和金属层以及各种材料和互连方案的组合，都加剧了测试的复杂性。为了应对这一挑战，业界正在探索更先进的热建模、测试结构和自适应测试策略，并结合人工智能技术，以实现更精确的热特性表征和可靠的设备测试。
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最新研究表明，高温环境下汽车芯片老化速度远超预期，这不仅缩短了电动汽车的使用寿命，还可能引发新的安全问题。尤其是在像亚利桑那州凤凰城这样夏季高温持续数周的地区，车内温度可能高达93°C，严重影响芯片寿命。研究发现，对于设计寿命为30年的芯片，高温会每年额外减少10%的寿命。芯片制造商正在努力应对这一挑战，这需要采用新型材料、增加冗余设计以及主动散热等措施。此外，随着自动驾驶技术的普及，芯片的利用率提高，也加剧了老化问题。未来，主动监控芯片状态并预测故障将成为关键，这不仅关系到汽车的可靠性，也关乎其安全性。
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芯片行业正在努力将3D NAND闪存的堆叠层数从200层增加到800层甚至更多，以满足不断增长的内存需求。更高的层数带来了新的可靠性挑战，尤其是在高深宽比蚀刻和沉积方面。除了增加层数，还可以通过横向缩放、逻辑缩放（例如，增加每个单元的比特数，如从QLC到PLC甚至HLC）以及新的单元架构（如YMTC的字符串堆叠）来提高容量。改进工艺，例如ACM Research的晶圆旋转沉积技术和Brewer Science的新型硬掩膜材料，有助于提高平面度和蚀刻均匀性。单晶通道和混合键合等其他技术也正在开发中，以提高性能和解决高深宽比蚀刻的限制。
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本文探讨了半导体设计和EDA正在经历的变革，指出“左移”已不仅仅是一个流行词，而是设计方法和EDA工具的更广泛转变。这种转变是从孤立的半导体视角转向系统设计时代的根本性转变，其推动力来自现有流程的各个方面。文章列举了几个关键变化：优化重点从PPA转向系统级指标（如每瓦性能），3D-IC和chiplet改变了开发流程，不同指标间的相互依赖性增强，特定领域设计兴起，以及软件成为硬件设计不可或缺的一部分。文章强调，变革的核心在于优化，并指出预测不确定性限制了在任何给定开发步骤中可实现的目标。此外，模型的准确性至关重要，过去使用的抽象方法需要不断评估，以确保精度和计算能力的平衡。文章最后总结，这种转变不仅是技术上的，也影响到组织结构，需要重建整个流程，最终将系统工程和半导体开发整合到一起。
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本文分析了全球三大芯片代工厂——英特尔、三星和台积电——之间的竞争格局。随着芯片制程进入埃米时代，三家公司都在积极布局3D晶体管和封装技术，并开发了各自的芯片互连方案，例如英特尔的EMIB、三星的I-Cube ETM和台积电的CoWoS和SoIC。此外，三星和台积电还分别推出了3DCODE和3Dblox设计语言，以简化3D芯片设计流程。文章还探讨了三大代工厂在背面供电、玻璃基板等前沿技术领域的研发进展，并强调了构建完整生态系统对芯片代工厂的重要性。
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随着先进封装中异质材料的混合使用，翘曲问题日益严重。翘曲是指芯片、模封化合物、铜、聚酰亚胺和其他材料之间热膨胀系数（CTE）不匹配导致的变形。这篇文章介绍了翘曲产生的原因、影响以及控制翘曲的策略，包括使用不同热性能的模封化合物、先进的建模技术以及采用两次成型步骤的创新架构。文章还强调了可靠性测试和数字孪生技术在解决翘曲问题中的重要性。
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SemiEngineering 网站的一篇文章探讨了先进封装中与电迁移相关的日益增长的担忧。该文章重点关注随着封装尺寸的缩小和电流密度的增加，电迁移问题变得更加突出。它讨论了电迁移失效的潜在机制，以及用于减轻这些问题的材料和设计策略。文章还强调了研究人员和行业专家在解决先进封装中的电迁移问题方面所做的持续努力。
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