半導體廠布局SiPh爭搶先機

人工智能（AI）蓬勃發展，數據吞吐量勢必延續以幾何級數激增的趨勢，原先只是半導體一個小眾領域的硅光子（Silicon Photonics，SiPh），開始走進公眾目光。不像英特爾（Intel）和格芯（GlobalFoundries）等美國廠商，世界最大晶片代工商台積電在SiPh的存在感一直較低，惟近日終於「打破沉默」，聲言大有作為，更傳兩年後有望開花結果。

該公司副總經理余振華表示，若能供應良好的SiPh整合方案，就可滿足AI對節能及運算能力的要求，更形容此乃顛覆現狀的「範式轉移」（Paradigm Shift），「或許我們處於一個新時代的開端」。至於同屬台企的晶片封裝「一哥」日月光控股，其營運長吳田玉亦相信，探索新方法封裝和整合SiPh晶片對於打破新一代運算的瓶頸至關重要。

台積電夥大客開發產品

邏輯晶片運算能力持續飛躍，接下來當然要升級數據收發的性能。四方八面的運算指令以光經光纖傳輸，SiPh技術將「一嚿」光學組件縮小並集合在一塊薄薄的晶片上，涉及信號收發與調節，又能互譯光信號與晶片使用的電子信號；更重要的是盡量將光纖駁入運算晶片，像速遞行業所講的「最後一哩路」，增加用光而非電子傳遞數據的里程，繼而減少耗電、出熱和信號衰減。

余振華稱，台積電打算運用晶片堆疊工藝進軍SiPh領域，暫時尚在開發。市場很快就傳出該企已籌組約200人的研發大軍，於中央處理器（CPU）及圖像處理器（GPU）等涉及運算的應用引入SiPh，又正與博通和英偉達（Nvidia）等大客戶聯手開發SiPh新產品，製程從45納米延伸到7納米，可能明年就有好消息，2025年進入量產階段。

估2030市場規模僅613億

正全力追趕台積電的Intel行政總裁蓋爾辛格，也把目光對準新一代先進封裝，謂「封裝中的光學器件是下一代顛覆性技術……這是一個真正改變系統設計的機會」，又謂重獲製程領先地位後，「明年將制訂新計劃，既包括製程技術，也包括封裝技術。」

Intel絕對是SiPh的先驅，已放棄尖端製程的格芯亦把SiPh列為看家本領之一，應用包括量子運算、數據中心和輔助駕駛系統等。中國亦有參與這場競賽，華為於英國劍橋設有相關研發中心，蘇州的熹聯光芯則於兩年前完成收購德國的領先SiPh公司Sicoya。

然而，要改變半導體廠商的競爭格局是言之尚早，事關國際半導體產業協會（SEMI）估計，SiPh市場規模在2030年只會增至78.6億美元（約613.08億港元），即使今年起8年複合增長率高達25.71%，跟Intel或台積電的去年營業額相比實屬「零頭」。

蓋爾辛格亦強調，就算日後重奪晶片製程的領導地位，出於改善成本結構考慮，也要光顧台積電等代工廠。

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