台積電押注矽光子晶片　將成下一波AI風潮

圖文／CTWANT

雖然今年全球半導體產業表現受到高利率、通膨壓抑，但全球半導體龍頭廠台積電（2330）正在大舉押注新興半導體領域「矽光子晶片」。據媒體報導，台積電瞄準明年即將到來的矽光子超高速晶片商機。

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報導稱，台積電不僅正在積極推進矽光子技術，還在與博通（Broadcom）和輝達（Nvidia）等大客戶進行談判，共同開發以該技術為中心的應用。此次合作旨在生產下一代矽光子晶片，相關製程技術涵蓋45nm至7nm，預計最快將於2024年下半年開始迎來大單。

台積電副總經理余振華此前表示，若能提供良好的矽光子整合系統，台積電就可以解決AI的能源效率和計算能力的關鍵問題。這將是一個劃時代的轉變。他認為，一個更好、更集成的矽光子系統是運行大型語言模型，和其他人工智能計算應用程式所需的強大計算能力的驅動力。

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積體電路是將上億個電晶體微縮在一片晶片上，進行各種複雜的運算。矽光子則是積體光路，是在矽的平台上，將晶片中的「電訊號」轉成「光訊號」，進行電與光訊號的傳導。矽光子最大的優勢在於能提升光電傳輸的速度，解決目前電腦元件使用銅導線所遇到的訊號耗損及熱量問題，因此被認為是新一代半導體技術。

矽光晶片顯然已成爲半導體行業的一個密集投資領域，不只是英特爾、思科和IBM，輝達也在2021年以69億美元現金收購了跨國計算機網絡產品供應商Mellanox Technologies。眾多科技公司都在關注其在數據中心、超級計算機和網路設備、無人駕駛汽車和國防雷達系統等各個領域的潛在用途。

目前，產業內已基本建立了針對數據中心、光纖傳輸、5G網路、光接入等市場的系列矽光通信產品解決方案，其中數據中心光通信是矽光的最大市場。業界分析，高速數據傳輸目前仍採用可插拔光學元件，隨著傳輸速度快速發展並進入800G時代，以及未來進入1.6T至3.2T等更高傳輸速率，功率損耗、散熱管理將會是最大難題。

行業人士分析稱，矽光產業是大勢所趨，應用場景的市場空間潛力龐大，但回歸製造業本質，矽光產業的基礎是矽光生態，若要推動兆元產業市場的落地，不僅需要應用端的拉動，更需要底層工藝生態的建設。行業人士指出，目前矽光產業面臨的關鍵問題，在於工藝平台尚不成熟及奈米尺寸矽光技術路徑尚未收斂等等，當中工藝平台的建設至關重要。