“光”革新突破摩爾定律 半導(dǎo)體聯(lián)盟拚加速

                                    硅光子與ＣＰＯ（光學(xué)封裝元件）儼然成為繼CoWoS后，討論度最高的關(guān)鍵字，原因正是硅光子已被定調(diào)是下一世代提升資料和訊號(hào)傳輸關(guān)鍵技術(shù)，而臺(tái)灣因具備厚實(shí)半導(dǎo)體基礎(chǔ)，也得占據(jù)先機(jī)。很多上市柜公司只要與硅光子或ＣＰＯ沾上邊，身價(jià)都翻了好幾番。業(yè)界形容：“只要站在風(fēng)口上，連豬也會(huì)飛。”

                                    從臺(tái)積電、日月光、聯(lián)發(fā)科與鴻海等逾卅家廠商成立硅光子產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的動(dòng)作看，似乎真有商機(jī)一起吃的氛圍。日月光半導(dǎo)體執(zhí)行長(zhǎng)吳田玉在聯(lián)盟成立大會(huì)時(shí)，一針見血說：“ＡＩ帶來的高速傳輸壓力及龐大商機(jī)，所有技術(shù)都被迫加速，硅光子技術(shù)也比原定時(shí)程快。”他的話透露時(shí)間緊迫下，必須透過協(xié)作才能如期達(dá)成ＡＩ晶片客戶需求。

                                    長(zhǎng)期以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遵循摩爾定律，每十八個(gè)月將電晶體密度加倍，透過硅制程將ＩＣ晶片效能、功耗及面積微小化達(dá)到極致，這裡所提的ＩＣ即積體電路，以電訊傳輸為主。

                                   ＡＩ晶片追求高頻、高速及耐高溫，為提升傳輸效率及資料傳輸量，電流愈大，連帶產(chǎn)生耗電及熱源問題，但電訊傳輸電流加大，資料傳輸終究會(huì)達(dá)到極限，為支應(yīng)算力及資料傳輸率提升，業(yè)者積極想辦法透過硅光子（Silicon Photonics，簡(jiǎn)稱SiPH）解決。

                                   硅制程是將以電訊傳輸?shù)姆e體電路微縮，放入更多電晶體，以求晶片效能更小、效能強(qiáng)大。硅光子則是以積體光路為設(shè)計(jì)，將光波導(dǎo)或光路微縮成一小片晶片，利用光波導(dǎo)在晶片內(nèi)傳輸光信號(hào)。如果能將處理光訊號(hào)的光波導(dǎo)元件整合到硅晶片上，同時(shí)處理電訊號(hào)和光訊號(hào)，便可達(dá)到縮小元件尺寸、減少耗能、降低成本的目標(biāo)，這部分也就是所謂的ＣＰＯ。

                                  硅光子和ＣＰＯ與CoWoS均是解決摩爾定律瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。只是硅光子搭配ＣＰＯ，訊號(hào)由電轉(zhuǎn)為光，傳輸介質(zhì)由銅線轉(zhuǎn)為光波導(dǎo)，解決訊號(hào)衰減及散熱等問題。

                                  隨著ＡＩ晶片需要處理巨量資訊，且因應(yīng)全球ＥＳＧ趨勢(shì)必須節(jié)能減碳，硅光子技術(shù)透過原本互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體（ＣＭＯＳ）成熟技術(shù)，結(jié)合光子元件制程，可使多個(gè)處理器核心間的資料傳輸速度提高數(shù)百倍以上，且耗能更低，因而被ＡＩ晶片看上，希望能快速完成開發(fā)。

                                  臺(tái)積電在今年美西技術(shù)論壇宣布推出ＣＯＵＰＥ異質(zhì)封裝制程平臺(tái)。其中的ＣＯＵＰＥ即光引擎，採臺(tái)積電SoIC-X晶片堆迭技術(shù)，將電子裸晶堆迭在光子裸晶之上，這個(gè)架構(gòu)也等于把硅光晶片（PiC）和電晶片（EiC）兩個(gè)不同設(shè)計(jì)的粿晶完成ＣＰＯ構(gòu)裝，藉光具備低電阻、高速傳輸及更省電等特性，成為用于資料中心ＡＩ的主要解決方案。

                                  臺(tái)積電并宣布明年可完成支援小型插拔式連接器的ＣＯＵＰＥ驗(yàn)證，二○二六年整合CoWoS封裝成為ＣＰＯ，并將雷射光連結(jié)導(dǎo)入ＣＰＯ封裝中。但伴隨這項(xiàng)整合檢測(cè)硅光位置、分析漏光或光衰減等技術(shù)，和材料、模擬系統(tǒng)廠、自動(dòng)化設(shè)計(jì)廠、光收發(fā)模組廠，甚至也納入包括日月光、硅品等臺(tái)系封測(cè)廠，建構(gòu)臺(tái)灣成為硅光子生產(chǎn)重鎮(zhèn)。