
生成式 AI 快速發展,高速運算與傳輸需求激增,結合「矽積體電路」和「半導體雷射」矽光子技術,因有低損耗、高頻寬、不易受電磁波干擾、傳輸距離遠等優勢,各方看好成未來關鍵技術。SEMI 預估,2030 年全球矽光子半導體市場規模達 78.6 億美元,年複合成長率(CAGR)達 25.7%。
為何需要矽光子?它是什麼?
但矽光子到底是什麼?為何非它不可?
簡單說,ChatGPT 橫空出世後,人工智慧(AI)將無所不在:從語音助理到自動駕駛,全都需要大量複雜的運算。這些 AI 系統就像超級大腦,需要吃大量資料才能不斷進化。然傳輸大量資料給大腦可不是件易事,故需要高速公路高效率傳輸資料給 AI 大腦。目前最熱門解決方案就是「光纖傳輸」。
光纖就像橋梁,需與 AI 大腦(矽晶片)連接,這就要轉換光學訊號與電子訊號的技術,也就是「矽光子收發器」。
工研院指出,相較傳統銅傳輸,光纖傳輸頻寬高、損耗低、不易受電磁波干擾、傳輸距離遠等優點;且矽光子收發器整合至矽晶片,有整合程度高、自動化程度高、產品信賴度高、技術門檻高、成本隨傳輸速度增加更具效益等優勢。
SEMI也表示,矽光子因低損耗、高傳輸量與高速度、高運算力等特性,非常適合用於大量資料運算、傳輸場景,如需高頻寬和低延遲數據傳輸的大型AI資料中心與高效能運算(HPC)等。同時,矽光子技術還能夠減少功耗和熱量產生,同時提高節點間通訊效率。
此外,採用矽光子技術能有效使光電元件整合化,製造更緊湊的光學模組,降低整體系統的體積和成本。
▲ 國際半導體產業協會(SEMI)與工研院及30多家業者攜手成立「SEMI矽光子產業聯盟」。
台積電帶頭組,矽光子聯盟有哪些成員?
因此趕在SEMICON Taiwan 4日開展前,3日由台積電與日月光號召半導體產業鏈,組成「SEMI矽光子產業聯盟」(SEMI Silicon Photonics Industry Alliance, SiPhIA),含括IC設計、製造封裝、應用模組至終端產品的廠商與研究機構,成員為:友達、鴻海、聯發科、旺矽、世界先進、穎威、廣達、辛耘與工研院等超過30家共同參與,通過聯盟共享知識、資源和專業技術,建構全台最完整的矽光子聚落生態系。
SEMI全球董事會副主席暨日月光投控營運長吳田玉表示,矽光子是下世代半導體的發展重點,能有效鞏固台灣在全球半導體產業鏈的地位。SEMI期望透過聯盟持續與政府通力合作,整合產業鏈上下游,提升台灣資料中心、電信設備和AI運算等領域的競爭力,從而建構台灣矽光子生態系。
SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸指出,台灣率先成立矽光子聯盟,相信在台積電及日月光帶領下,矽光子領域能搶到領跑者地位,亦看好矽光子來臨比原時程表更快。
至於SEMI矽光子聯盟有哪些企業?名單如下,且持續有公司加入:
台積電、日月光、世界先進、聯發科、穩懋、鴻海精密、廣達電腦、友達光電、合聖科技、前鼎光電、光程研創、波若威、志聖工業、源傑科技、聯鈞光電、富采投控、光紅建聖、上詮光纖、弘塑科技、立碁電子、千才科技、華星光通、汎銓科技、旺矽科技、茂德科技、辛耘企業、矽格、台灣新思、穎崴、惠特科技、眾達科技。(Source:SEMI)
台積電副總經理徐國晉也指出,樂見台灣半導體產業能集結過往豐富的半導體經驗與資源,正面擁抱AI浪潮。相信矽光子的研發製造量能會持續壯大,為台灣未來成為「AI科技聚落」奠定良好的基礎。
日月光洪志斌副總經理表示,看好新一代矽光子研發基地落腳台灣,期望未來能攜手產業生態圈伙伴,與客戶持續耕耘矽光子領域,共同開拓新的商業模式。
經濟部產業發展署長楊志清於致詞時表示,台灣是全球半導體產業的資優生,過去依靠晶圓代工包攬全球96%市占率,為全球公認的半導體科技聚落。隨著AI浪潮在全球遍地開花,矽光子更是未來半導體產業最炙手可熱的技術,相信未來50年台灣會繼續引領全球半導體產業發展。
矽光子可望突破摩爾定律
另外曹世綸還表示,「矽光子可望成為突破摩爾定律所面臨瓶頸的關鍵技術」。因為若將矽光子應用在半導體先進製程的3D封裝中,可提升十倍資料傳輸頻寬,為此矽光子被視為下一世代半導體製程的關鍵技術之一。
吳田玉指出,台灣半導體高階製造端大贏,但矽光子能解決很多物理極限,可用不同思維和物理架構改變設計,改變半導體商機,對系統設計有重要意義。
今天成立矽光子聯盟,是因為不是一家公司能做,要政府支持也因要有號召才能帶動生態系,台灣有前後段設計還有許多光學元件,又有精密機器設備,這是台灣優勢,伺服器優勢下,相信世界許多領導者也會和台灣合作,集體合作創造,讓台灣優勢再下一城。
Google據傳部署800G矽光子光收發器
由於矽光子可以有效解決高效傳輸問題,生成式AI、資料中心運算能力增加,傳統光收發器傳輸損耗問題持續擴大,讓高度整合的矽光子技術開始顯現優勢,據傳Google已在最新資料中心部署800G矽光子光收發器。
SEMI便預估,2030年全球矽光子半導體市場規模達78.6億美元,年複合成長率(CAGR)達25.7%。台積電預定2026年整合CoWoS先進封裝與矽光子,完成共同封裝光學元件;英特爾、輝達等也都看好矽光子前景,加上AI出貨帶動,近期矽光子概念股聯發科、環球晶、上詮、光環等股票表現活潑。
台灣矽光子概念股有哪些?
至於完整的台灣矽光子相關的產業供應鏈,概念股名單有哪些?請見以下完整表格拆解。