來源：Digitimes

硅光子產業聯盟串聯上下游產業鏈，將助力AI發展快速成長。符世旻攝

在生成式AI與高效運算（HPC）推動下，硅光子（Silicon Photonics）成為半導體產業的技術突破點，臺積電登高一呼進行整合，將推動硅光子供應鏈在臺落地及規格協議。

參與「硅光子產業聯盟」業者指出，多家客戶的硅光子產品開發如火如荼，規格要跟著臺積電腳步來制定，2025年硅光子前哨戰正式展開，初步驗證及小量出貨展開后，全新成長引擎將在2026~2027年加速顯現。

硅光子產業聯盟囊括了上、下游半導體產業鏈，包括IC設計、制造封裝、應用模塊至終端產品，由臺積電、日月光擔任倡議人，包括友達、富采、旺硅、世界先進、波若威、上詮、廣達、辛耘、鴻海、聯發科、穎崴等30多家企業、在成立大會上一字排開組成黃金陣容。

臺積電副總徐國晉指出，在過去20年來，運算效能已大幅成長超過6萬倍，但內存帶寬與I/O卻存在巨大差異。其中，內存帶寬成長約幾百倍、I/O則成長30倍。

在AI時代下，內存帶寬與I/O提高將至關重要，如今內存帶寬可以透過高帶寬內存（HBM）改善，但I/O發展停滯將導致數據傳輸的能耗問題，透過硅光子技術將可以達到彌補。

國際半導體產業協會（SEMI）表示，生成式AI服務器對數據傳輸速率有著極高的要求，在半導體進入先進制程后面臨功耗、帶寬等兩大挑戰，硅光子可望被應用于3D封裝之中，屆時可望提升10倍數據傳輸帶寬。

據估計，2023~2028年硅光子市場將達到40%以上的年成長率，成長動能來自于為了增加光纖網絡容量的高數據傳輸率模塊，顯見AI推動力非常巨大。

目前光學組件、硅光子組件仍處于百花齊放初期階段，當AI帶來演算及數據傳輸的巨量需求，也將讓耗能成非常重要的議題。據估計，2030年AI將消耗全球能源的3.5%，意味著硅光子帶來節能方案非常關鍵。

因應客戶對硅光子需求，臺積電研發緊湊型通用光子引擎（COUPE），采用SoIC-X芯片堆棧技術將電子裸晶堆棧在光子裸晶之上，提供光子IC（PIC）與電子IC（EIC）異質整合。

由于大幅降低40%的能耗，可望大幅提升客戶采用意愿，預計2025年完成支持小型插拔式連接器的COUPE驗證，接著于2026年整合CoWoS封裝成為共同封裝光學組件，將光鏈接直接導入封裝中。

徐國晉表示，針對發展路線規劃，未來將使用先進的芯片來節省功耗并提高效能，目前在實驗室中EIC采用7奈米制程，未來將進一步微縮至3奈米，將能節省更多功耗，也是未來的方向。

光通訊供應鏈透露，硅光子技術正陸續進入驗證階段，美系設計IC大廠推動速度較為領先，由于CPO將光源與IC進行結合封裝，使得硅光子必然走向跨領域整合。

尤其是臺積電推出自己的開發規格，目前臺系供應鏈均以臺積電馬首是瞻，2025年將完成驗證及小量出貨，看好硅光子將隨著AI數據中心、HPC等應用從2026~2027年大放異彩。
硅光子具有低損耗、高傳輸與高算力等特性，非常適合應用在大量數據運算、傳輸的應用場景，且硅光子技術能夠減少功耗和熱量產生，并提高節點之間的通訊效率，也能有效使光電組件整合，制造更緊湊的光學模塊，進而降低整體系統的體積和成本。

隨著臺積電、日月光等大廠扮演領頭羊，半導體大廠積極卡位，生態系建構將是硅光子產業未來發展的關鍵，透過完整的半導體聚落、成熟的硅晶圓加工技術，推升臺灣成為AI科技產業重要基地。