STMicroelectronics avvia la produzione ad alto volume di fotonica su silicio per i data center AI

I data center, le piattaforme di cloud computing e le infrastrutture di intelligenza artificiale (AI) dipendono sempre più da tecnologie di interconnessione ottica ad alta velocità per gestire il crescente traffico di dati tra processori, sistemi di archiviazione e apparecchiature di rete. STMicroelectronics ha avviato la produzione ad alto volume della propria piattaforma di fotonica su silicio, PIC100, progettata per ricetrasmettitori ottici utilizzati nei data center hyperscale e nei cluster AI. La piattaforma supporta moduli ottici da 800 Gb/s e 1,6 Tb/s, affrontando i requisiti di larghezza di banda e latenza dei carichi di lavoro AI su larga scala.

Piattaforma di fotonica su silicio per infrastrutture AI ad alta larghezza di banda
La piattaforma PIC100 è prodotta su linee di produzione di semiconduttori da 300 mm, consentendo una produzione su larga scala adatta ai fornitori di cloud hyperscale. La fotonica su silicio integra componenti ottici come guide d’onda, modulatori e fotodiodi direttamente su substrati semiconduttori, consentendo l’integrazione dei collegamenti di comunicazione ottica nell’hardware di networking dei data center.

Secondo STMicroelectronics, la piattaforma PIC100 offre miglioramenti nelle prestazioni ottiche grazie a strutture di guida d’onda a bassa perdita e componenti fotonici ottimizzati. Le perdite delle guide d’onda riportate sono fino a 0,4 dB/cm per il silicio e 0,5 dB/cm per il nitruro di silicio, contribuendo a una trasmissione efficiente del segnale ottico nei circuiti integrati fotonici. La piattaforma incorpora inoltre modulatori avanzati, fotodiodi e tecnologie di edge-coupling progettate per migliorare le prestazioni dei collegamenti ottici e l’integrazione nei moduli ricetrasmettitori ad alta velocità.

Queste caratteristiche sono rilevanti per i cluster AI, i sistemi di calcolo ad alte prestazioni e i data center cloud hyperscale, dove le interconnessioni ottiche devono supportare un rapido scambio di dati tra GPU, CPU e reti di archiviazione.

Espansione della capacità per supportare la crescente domanda di interconnessioni ottiche
La domanda di ricetrasmettitori ottici ad alta velocità continua ad aumentare con la crescita dei carichi di lavoro AI. Gli analisti di mercato stimano che il mercato delle ottiche plug-in per data center abbia raggiunto circa 15,5 miliardi di dollari nel 2025, con una crescita prevista fino a oltre 34 miliardi di dollari entro il 2030, rappresentando un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di circa il 17%. Nello stesso periodo, la quota di ricetrasmettitori che utilizzano modulatori di fotonica su silicio dovrebbe aumentare significativamente.

Per sostenere questa crescita, STMicroelectronics prevede di quadruplicare la capacità produttiva della piattaforma PIC100 entro il 2027, supportata da impegni di fornitura a lungo termine da parte dei clienti hyperscale. L’utilizzo di linee di produzione da 300 mm consente all’azienda di aumentare la produzione mantenendo una qualità di fabbricazione costante e una stabilità di approvvigionamento per implementazioni su larga scala nei data center.

La roadmap introduce l’integrazione fotonica Through-Silicon Via
Parallelamente alla produzione attuale, STMicroelectronics sta sviluppando la prossima generazione della propria tecnologia di fotonica su silicio: PIC100 TSV, una piattaforma che incorpora l’integrazione through-silicon via (TSV).

La tecnologia TSV consente connessioni elettriche verticali attraverso il substrato di silicio, permettendo una maggiore densità di interconnessione e un’integrazione più compatta tra componenti fotonici ed elettronici. La piattaforma PIC100 TSV è destinata a supportare future architetture Near Packaged Optics (NPO) e co-packaged optics (CPO), che posizionano le interfacce ottiche più vicino ai processori ad alte prestazioni per ridurre il consumo energetico e la latenza nei sistemi di calcolo AI.

Questo approccio affronta una delle limitazioni emergenti nelle infrastrutture AI, dove la larghezza di banda delle interconnessioni elettriche e l’efficienza energetica possono diventare vincoli man mano che i cluster di calcolo si espandono.

Dimostrazioni di fotonica su silicio all’OFC 2026
STMicroelectronics presenterà i propri sviluppi nella fotonica su silicio alla Optical Fiber Communication Conference (OFC 2026), che si terrà dal 15 al 19 marzo a Los Angeles, USA. L’azienda discuterà la propria roadmap tecnologica e dimostrerà un ricetrasmettitore in fotonica su silicio 1.6T-DR8 sviluppato in collaborazione con Sicoya.

La presentazione alla conferenza includerà anche un documento tecnico intitolato “An Innovative 300 mm Back Side Integrated Silicon Photonics Platform for 200 Gbit/s per lane Applications” e la partecipazione all’evento CEA-Leti “Optical Interconnects: Driving Innovation in AI Factory and Beyond.”

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Edited by Industrial Journalist, Natania Lyngdoh. Powered by AI.