【矽光子成顯學2-1】半導體大咖疾呼:台廠應積極布局矽光子!搶佔先機

AI 應用大爆發,全球進入超大規模資料中心時代,動輒需要每秒800G傳輸速率,傳統銅線已經無法應付龐大資料處理,矽光子技術具備高頻寬、低功耗、遠傳輸距離等特性;台積電在今年SEMICON Taiwan半導體展,披露正在研發矽光子技術,將投入200人組成先遣部隊,矽光子一躍變成業界熱門話題!作為矽光子短期發展方向的 CPO 共同封裝光學技術則成為各大半導體廠的兵家必爭之地。

矽光子未來市場前景可期!根據YOLE報告指出,全球矽光子市場規模將在2027年突破50億美元,從2022年到2027年,年複合成長率高達30%。

YOLE報告指出,從2022~2027年矽光子模組市場將顯著成長,年複合成長率高達30%。工研院提供
YOLE報告指出,從2022~2027年矽光子模組市場將顯著成長,年複合成長率高達30%。工研院提供

SEMI研究報告也指出,2022年全球矽光子市場產值約達12.6億美元,預計2030年價值將達到78.6億美元,複合年增長率(CAGR)達到25.7%。

劉德音:矽光子將成為半導體產業關鍵技術

台積電董事長劉德音曾在半導體大師論壇中提及,由於HPC高效能運算系統以大量執行巨型 AI 模型的晶片組成,高速有線通訊可能很快將會限制運算速度。「如今,光互連已經用於連接資料中心的伺服器機架,光學介面可望很快與 GPU和 CPU 配置在一起,為 GPU 和 CPU 之間的通訊擴展頻寬。因此,數百台伺服器將成為單一巨型 GPU。」

劉德音說,在這個領域,台積電的緊湊型通用光子引擎(Compact Universal Photonic Engine)技術將扮演重要的角色,利用 SoIC 多晶片堆疊技術來整合在 GPU 和路由器交換器旁邊的積體電路(EIC)及積體光路(PIC)。他強調「在 AI 應用的推動下,矽光子技術將成為半導體產業的關鍵技術。」

余振華:矽光子整合系統將是新的典範轉移

台積電系統整合前瞻研發副總余振華亦曾於矽光子論壇表示,「如果能提供一個良好的矽光子整合系統,就能解決能源效率和 AI 運算能力兩大關鍵問題。這將是一個新的典範轉移,我們可能正處於一個新時代的開端。」

台積電系統整合前瞻研發副總余振華認為,矽光子將是一個新的典範轉移。SEMI提供
台積電系統整合前瞻研發副總余振華認為,矽光子將是一個新的典範轉移。SEMI提供

余振華指出,台積電正在投入 3D 封裝結合矽光子技術,透過 EPIC(Electronic-Photonic IC-ized Technology)為超大型資料中心,提供一套低功耗、低延遲的解決方案,滿足大量資料的傳輸目標。惟其仍需解決眾多高難度,全新異質整合技術挑戰,方能滿足市場需求。

吳田玉:台灣應積極佈局矽光子!搶占先機

不只是台積電,日月光投控以及旗下矽品,均已投入矽光子和 CPO 封裝技術研發。日月光投控營運長吳田玉曾公開表示,在半導體進入先進製程後,產業面臨功耗、頻寬等兩大挑戰。矽光子將被應用在 3D 封裝之中,屆時可提升10倍資料傳輸頻寬、晶片厚度可望降低5倍,以滿足汽車電子、行動裝置、感測器等領域應用。

他強調台灣半導體產業在積體電路(EIC)已具備優勢,應該進一步整合既有晶片設計、晶圓製造、後段專業封測代工到 ODM/OEM 的產業實力,積極布局積體光路(PIC)和矽光子技術,在新世代 AI 和高效能運算應用,搶占先機。

日月光投控營運長吳田玉說,台灣半導體產業應積極佈局積體光路和矽光子技術,才能搶占先機。SEMI提供
日月光投控營運長吳田玉說,台灣半導體產業應積極佈局積體光路和矽光子技術,才能搶占先機。SEMI提供

工研院電子與系統光電系統研究所副所長駱韋仲也指出,矽光子技術具備傳輸速率高、距離更長、在傳輸過程中幾乎沒有熱量生成的優點,近年來已有博通、英特爾、思科等業者投入,逐漸從早期研發階段慢慢朝向商業化發展。未來相關技術標準若能制定,讓整體生產成本得以降低,可望解決現行面臨的資料傳輸瓶頸。

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