Nolan Mariotte
AMD s’intéresse à la technologie photonique et à la manière dont elle profitera aux puces multicouches de l’entreprise. La photonique permet de réaliser des communications de données incroyablement rapides. En fait, il s’agit de transmettre des données entre des puces à la vitesse de la lumière.
La technologie photonique appliquée au matériel peut être comprise comme un moyen de transmettre des informations à l’aide de photons de lumière. Il s’agit d’une rupture par rapport à la manière actuelle de transférer des informations en utilisant des électrons. Nous avons donc une vitesse beaucoup plus élevée en utilisant les photons et c’est une technologie qui pourrait être très utile pour améliorer la communication inter-puces. C’est ainsi qu’AMD l’a envisagé, puisqu’il prévoit de l’utiliser pour améliorer la transmission des données entre différentes puces, en améliorant notamment la consommation d’énergie, la latence et les performances.
AMD a déjà déposé un brevet en 2020 pour un superordinateur doté de la technologie photonique.
Il y a deux ans, AMD a déposé un brevet auprès de l’Office américain des brevets montrant l’utilisation de cette technologie. Elle a montré un prétendu superordinateur qui pourrait permettre un système de communication basé sur la photonique et connecté à une seule puce. Cependant, il n’a jamais été réellement créé et est resté un prototype écrit. Néanmoins, cela montre l’intérêt d’AMD pour cette technologie, et ce n’est pas surprenant, car elle permettrait une innovation majeure dans la communication entre les systèmes avec chiplets.
On peut dire que la photonique a commencé au début des années 1960, avec l’objectif d’utiliser les ondes lumineuses pour réaliser des fonctions similaires à celles de l’électronique. En cas de succès, nous avons l’avantage de transmettre les données à la vitesse de la lumière et d’utiliser la lumière comme support, plutôt que des métaux comme le cuivre. Ainsi, si AMD pouvait utiliser cette technologie dans ses puces, la consommation d’énergie et la latence seraient réduites, et les performances et l’évolutivité seraient augmentées.
La documentation du brevet d’AMD a été publiée il y a moins d’un mois, le 30 juin dernier. En y ayant accès après 2 ans depuis son dépôt, nous pouvons voir la conception et le fonctionnement de la technologie d’AMD. Afin de ne pas trop entrer dans les détails, nous laissons ici un résumé qui explique en quoi consiste cette technologie :
La fabrication d’un boîtier de puce semi-conductrice avec une capacité de connexion par fibre optique comprend la préparation d’un circuit intégré photonique par gravure d’une fente en forme de V dans une région de couplage de fibre sur la face avant ; l’assemblage du circuit intégré photonique à redistribution organique ; la gravure de la couche de redistribution organique ; et la fixation d’une fibre optique à la région de couplage de fibre sur la face avant.
Tout comme le brevet d’AMD appliqué aux semi-conducteurs.
Dans ce document, nous pouvons voir quelques diagrammes avec des chiffres et des pièces qui, si nous les décomposons, nous avons :
- 100 – Boîtier de puce semi-conductrice.
- 105 – Système sur puce (SoC).
- 110 – Puce photonique
- 120 – Câble à fibre optique connecté
- 130 – Composé de moulage
- 135 – Substrat à plaquette unique.
- 140 – Couche de redistribution organique (ORDL).
- 145 – Micro-bordures attachant le SoC (105) et la puce photonique (110) à l’ORDL (140).
- 150 – Couverture
- 155 – Remplissage du fond
- 160 – Norme BGA (Ball Grid Array).
Malheureusement, pour la mise en œuvre de cette technologie AMD, les couches de redistribution entre les puces doivent être organiques (ORDL). Cependant, les actuels sont métalliques et distribuent l’accès aux E/S aux différentes parties de la puce, ce qui ressemble à la technologie TSV de TSMC. Cela dit, nous disposons de technologies organiques, comme les écrans OLED actuels, qui utilisent des composants organiques pour produire de la lumière lorsqu’ils réagissent à une stimulation électrique.
Toutefois, il est peu probable que nous voyions AMD utiliser cette technologie à l’avenir. Du moins dans le secteur de la consommation, car le coût est trop élevé pour une utilisation quotidienne. Tout au plus, nous la verrions dans les secteurs à haute performance où elle est nécessaire.
