矽光子加速AI效能 臺積電日月光鴻海搶先機

臺積電。路透

人工智慧AI晶片和資料中心應用加速矽光子和CPO共同封裝技術,歐美大廠在前端PIC和EIC設計佔據先機,中國和韓國廠商急起直追,臺廠包括臺積電、日月光投控、鴻海,以及光通訊與光學元件等臺廠,力拚矽光子和CPO封裝產業鏈成形。

AI晶片、高效能運算(HPC)晶片、記憶體之間的互連傳輸速度提升,攸關AI資料中心和雲端運算效能,此外傳統電訊傳輸需要升級爲光訊號傳輸,才能整體帶動資料中心和雲端運算工作效率。

51.2T高速傳輸速度的矽光子及共同封裝光學元件CPO(Co-Packaged Optics)技術,整合各種光子積體電路(PIC)和電子積體電路(EIC)在單顆矽晶片,透過CPO光學模組與AI晶片放在同一載板,可提高光模組傳輸和晶片頻寬互連效率,成爲提升AI資料中心效能的關鍵。

在光子積體電路PIC設計,目前以歐美大廠爲主,產業人士分析,IBM和英特爾(Intel)開發相關技術許久,此外思科(Cisco)、MACOM、JuniperNetworks、Sicoya、思科併購的Luxtera、以及SiFotonics等,也積極佈局PIC設計。

在電子積體電路EIC設計,主要大廠包括博通(Broadcom)、Lumentum、II-VI、Coherent、MACOM等。

中國和韓國廠商也急起直追,法人指出,中國廠商包括中際旭創、天孚通信、新易盛、源傑科技、光迅科技等光通訊廠商,加速佈局矽光子和CPO封裝;韓國三星(Samsung)也計劃2027年提供涵蓋CPO技術的AI應用一條龍解決方案。

臺灣廠商也加緊佈局矽光子和CPO技術,臺積電在4月下旬揭露,正在研發緊湊型通用光子引擎(COUPE)技術,2025年完成技術認證,2026年規劃整合CoWoS先進封裝成爲共同封裝光學元件,將光連接導入封裝中。

日月光投控營運長吳田玉表示,投控持續投資矽光子及CPO技術,日月光已長期耕耘許久,他認爲,矽光子技術非常重要,臺灣若繼續掌握矽光子技術,半導體產業可「如虎添翼」。

光通訊與光學元件臺廠也積極研發矽光子和CPO技術,投顧法人指出,聯亞光電除了佈局矽光子磊晶片,也與客戶合作開發CPO光收發元件。

聯鈞光電今年上半年強化矽光子代工封裝測試和代工生產,客戶端驗證中,最快下半年有小量營收貢獻,預估2025年可漸明朗。

波若威在CPO技術佈局光耦合器、光波分覆用(WDM)元件、外部雷測元件(ELS)等,預期2026年有機會試量產。

鴻海集團轉投資系統模組封裝廠訊芯-KY也積極切入矽光子和CPO模組,總經理徐文一透露,訊芯-KY的CPO產品已過驗證,7月可小量生產,今年底可小量投產交貨,應用在歐美資料中心、雲端中心和人工智慧AI領域。

鴻海旗下鴻騰精密科技3月下旬也宣佈,與聯發科攜手開發矽光子晶片整合CPO高速連接解決方案,聯發科相關CPO方案由鴻騰封裝。

測試介面廠穎崴6月下旬推出晶圓級光學CPO封裝(Wafer Level Chip Scale CPO Package)測試系統,已獲客戶驗證。投顧法人也指出,旺矽佈局CPO先進半導體測試設備(AST),用於工程驗證,後續出貨量逐年提升。