組聯盟打群架 為台灣半導體業切入矽光子的策略(自由時報)
劉佩真
2025/08/31
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轉載自<自由時報 自由共和國>
劉佩真／台經院產經資料庫總監、APIAA院士
結合「矽積體電路」和「半導體雷射」的矽光子技術，因具有低損耗、高頻寬、不易受電磁波干擾、傳輸距離遠等優勢，已成為未來半導體業中的關鍵技術，況且人工智慧和新興技術的蓬勃發展對高效數據處理和傳輸有著更高的要求；而有鑑於矽光子技術涉及材料、光學、電子學和製造等層面，故更需相關跨領域的合作，更是需要結合光電技術推動矽光子技術來進一步鞏固台灣半導體業第二大供應國的地位，因而由龍頭廠商帶隊、組聯盟打群架，則成為現階段台灣半導體業切入矽光子的策略，目前國內有關於矽光子領域的聯盟則包括光通訊與台積電大聯盟、矽光子任務聯盟、SEMI矽光子產業聯盟、國際矽光子異質整合聯盟（HiSPA），況且國發會提出AI新十大建設，也將矽光子視為重中之重。
事實上，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、傳輸距離遠等特點，況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，再者矽光子因低損耗、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，故近年來AI資料中心、高效能運算等應用快速起飛，更使得市場對於矽光子技術有更多的期待與發揮空間，同時也顯示矽光子技術正在成為推動半導體產業持續創新和突破的重要力量，可望在未來幾年內為產業帶來革命性的變革。
而SEMI矽光子產業聯盟扮演串連產業的關鍵角色，由SEMI號召成立、台積電及日月光擔任聯盟倡議人，期望建立全台最完整的矽光子生態系。等同為建立全台最完整的矽光子生態系，SEMI矽光子產業聯盟扮演串連產業的關鍵角色，由SEMI號召成立、台積電及日月光擔任聯盟倡議人，提供平台連結矽光子產業菁英專家，涵蓋IC設計、製造封裝、應用模組至終端產品的廠商與研究機構等，聚焦矽光子未來技術發展與突破，接軌國際討論下一代技術開發及核心競爭力，藉此來擴大台灣矽光產業鏈在全球的影響力，鞏固台灣矽光子產業鏈上中下游合作關係，也同步推進半導體業的競爭力。
值得一提的是，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，因而我國業者將積極切入矽光子技術的發展。由於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，甚至摩爾定律也即將走到極限，因而市場亦多期望光+電整合新時代—矽光子技術的發展將是Beyond Moore’s Law此作法中重要技術的突破點，進而使矽光子技術成為下一波產業的關鍵，尤其是矽光子技術不僅能解決當前AI和高效能運算面臨的數據傳輸瓶頸，亦可為半導體產業開闢新的發展路徑。有鑑於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，意謂矽光子被視為下一世代半導體製程的關鍵技術之一，因而台積電預計於二○二五年完成支援小型插拔式連接器的緊湊型通用光子引擎（COUPE）驗證，爾後預定二○二六年整合CoWoS先進封裝與矽光子，完成共同封裝光學元件。
整體而言，目前台灣半導體業中投入矽光子的產業供應鏈，包括積體電路設計的聯發科、台灣奈微光等，矽晶圓則有環球晶，而晶圓代工以台積電為主，測試介面含括旺矽、精測、穎崴等，測試廠商則有訊芯、日月光投控、台星科、矽格等；不過目前光電訊號轉換仍有許多技術問題要克服，而目前共同封裝光學元件（CPO）為矽光子中的關鍵，其是搭配矽光子技術的異質封裝，將交換晶片與光收發模組直接封裝在一起，可以縮短傳輸路徑，相同時間下資料量傳輸可提升八倍，增加卅倍以上的算力，並節省五十％以上功耗；也就是先以共同封裝光學元件的技術方式實現，慢慢才會達成完全矽光子的終極目標，顯然現階段矽光子尚在發展初期階段，技術尚未成熟。
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