算力新紀元:從矽光到邊緣運算的整合新時代

作者 | 發布日期 2025 年 10 月 27 日 10:15 | 分類 AI 人工智慧 , 半導體 , 晶片 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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算力新紀元:從矽光到邊緣運算的整合新時代

研調機構 TrendForce 於 10 月 15 日在新竹舉辦「算力新紀元—AI 晶片設計到封裝的全域革新」論壇,匯聚產官學研與產業鏈關鍵夥伴,共同探討 AI 晶片的設計革新、供應鏈挑戰與系統級整合趨勢。活動邀請經濟部產發署南部晶片設計產業推動基地、新思科技(Synopsys Taiwan)、耐能智慧與光循科技等單位代表進行專題分享,從不同角度剖析 AI 時代下的半導體產業變革。

南部半導體新聚落崛起——高雄新灣區

長期以來,台灣高科技產業的重心集中在新竹,而南部正積極補齊上游 IC 設計能量,在經濟部產發署「智慧電子晶片發展計畫」的推動與資源挹注下,加速形塑另一個半導體聚落。經濟部產發署南部晶片設計產業推動基地指出,高雄「亞洲新灣區」具備交通便利、港空雙優勢與多元實證場域,並整合進駐空間、技術支援、資源挹注與市場應用等資源,協助企業快速落地。她以義隆電子、原相科技與仁寶電腦為例,說明企業南移的契機與人才串接的具體成效。未來,亞灣將以 IC × ICT 為雙主軸,帶動超過 550 億元投資與高技能就業機會,打造完善的半導體生態環境。

低延遲到高擴展——光通訊未來三大發展

TrendForce 研究部副總儲于超指出,隨著 AI 應用規模持續擴張,高速光通訊已成為驅動 AI 伺服器與資料中心架構升級的關鍵動力。現階段產業發展正朝 Scale Up、Scale Out 與 Scale Across 三大方向推進,分別對應不同距離與運算密度下的傳輸需求與技術瓶頸。其中,以 Scale Out 架構為核心的光通訊模組市場,預期將成為下一階段數據高速互聯與能效提升的主戰場。

  • Scale-up(機櫃內 ≤10m):追求極低延遲與高頻寬,因此以電訊號互連為主。
  • Scale-out(機房或園區內 ≤2km):以光為主體,採用 AOC、VCSEL 或 IM/DD 等技術,支援從 800G 到 1.6T 甚至 3.2T 的高速傳輸。
  • Scale-across(資料中心到資料中心):以可插拔光模組為主,兼顧維護與延展性。

當 AI 幫你設計晶片——設計自動化不是夢

隨著資料量與模型規模持續擴張,晶片設計面臨產能、收斂、功耗與熱管理等多重挑戰。台灣新思科技策略總監魏志中指出,AI 不僅是運算載體,更將成為設計者的助手。透過生成式模型與強化學習,AI 可協助工程師在參數搜尋與版圖優化上大幅提速,並縮短設計迭代時間,讓晶片設計流程更為靈活高效。Generative for RTL 與自動化工作流將成為趨勢,但同時也必須重視品質驗證、版權管理與資料治理等挑戰,確保自動化設計的可持續性與可靠性。

Edge AI 的發展——在效能、隱私與能耗之間取平衡

面對資料隱私與延遲問題,邊緣運算成為不可忽視的主流趨勢。耐能智慧產品行銷助理副總裁陳宇春指出,Edge AI 的優勢在於能於本地完成推論,保護資料主權、降低雲端成本並減少延遲,讓 PC 與裝置端的 AI 運算效率逐漸超越雲端。未來,藉由演算法與排程優化,可讓 GPU、NPU、CPU 與 DSP 之間動態分工,達到能耗與效能的最佳化。然而,他也提醒記憶體供應鏈的緊缺仍是最大風險,特別是 DDR 與 HBM 的產能波動,將直接影響邊緣產品的效能表現與市場節奏。

MicroLED——光電整合驅動高速傳輸新架構

光循科技營運長方彥翔分享了光電整合在高速連結領域的最新突破。他指出,矽光子技術正與系統封裝深度結合,為 1.6T、3.2T 甚至更高帶寬的資料傳輸鋪路;而短距中高速連結則導入 MicroLED 與新式 PD、驅動器,能有效降低功耗與成本。MicroLED 具備亮度高、反應快、耐高溫與可陣列化等特性,特別適合數公分至數十公尺的短距高速應用,可藉由「以面積換速率」的方式提升通道密度並簡化散熱設計。未來,調變器的功耗降低與 0° 垂直耦光技術的量產化,將成為光電封裝成功商轉的關鍵。

隨著 AI 帶動運算架構與製造模式的深層變革,半導體正展現出從 AI 輔助設計、光互連技術到邊緣 AI 系統落地的全鏈結發展藍圖。面對全球算力競賽,唯有同步提升設計效率、強化資料互連、優化端側能效,並建立穩健的供應鏈韌性,台灣產業才能在下一輪技術浪潮中持續領先,而南部聚落的興起,將成為推動區域均衡與創新能量擴散的新動力。

(首圖來源:科技新報)

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