3D异质键合,硅光集成,铌酸锂光子,14nm制程-3D光子算力芯片

当前国内高端AI算力芯片依赖海外产品，存在技术封锁、功耗高、带宽不足等难题。本项目同步完成2.5D算力芯片与四层硅-铌酸锂堆叠3D垂直异质集成光子算力芯片两套架构研发，依托硬件开发、人工智能技术，采用VHDL/Verilog硬件描述语言、C/C++完成芯片逻辑与控制程序开发。2.5D架构衍生多款行业专用芯片，无人驾驶汽车芯片采用5nm工艺，机车、人形机器人、无人机算力芯片采用14nm工艺；3D光子算力芯片基于14nm打造，预留5nm迭代方案，通过3D异质键合、硅光集成工艺，以光子运算替代传统电路计算，大幅提升算力带宽、降低运行功耗，面向自动驾驶、轨道交通、人形机器人、工业无人机及大模型算力集群场景，实现国产多规格算力硬件自主可控，突破海外芯片技术壁垒。

本项目同时完成2.5D算力芯片、四层硅-铌酸锂堆叠3D垂直异质集成光子算力芯片两套完整架构设计，两套架构统一划分为光子运算层、逻辑控制层、信号传输层、封装适配层四大模块；硬件逻辑采用VHDL/Verilog语言编写，上层调度控制程序使用C/C++开发。
两套架构衍生多款行业专用芯片：2.5D系列全部完成设计，其中无人驾驶汽车车机芯片采用2.5D 5nm工艺，机车联动控制芯片、人形机器人本地运算芯片、无人机算力芯片采用2.5D 14nm成熟工艺；全新自研3D光子主算力芯片基于14nm完成全套可量产设计，同步预留5nm迭代升级方案，实现2.5D、3D两类高端算力芯片自主设计全覆盖。
本人全程负责整体架构设计与全品类芯片跨场景适配模块开发，完成2.5D全系芯片与3D光子芯片整体逻辑联调，对比传统电算力芯片，整体运算带宽提升5倍、运行功耗降低60%。
研发阶段攻克异质键合热兼容失衡、层间光电信号串扰、多终端跨场景时序不匹配三大核心难点，通过优化分层堆叠键合工艺、增设光隔离滤波结构、自研分场景时序校准算法完成全部问题闭环。现阶段2.5D全系列车规、轨道交通、机器人、无人机芯片，以及14nm 3D光子芯片均已完整设计落地，配套5nm进阶迭代图纸同步完成验证，可全面适配自动驾驶、轨道交通、人形智能机器人、工业无人机多领域高端算力需求。