矽光子加速AI效能 台積電日月光鴻海搶先機

台积电。路透

人工智慧AI晶片和资料中心应用加速矽光子和CPO共同封装技术,欧美大厂在前端PIC和EIC设计占据先机,中国和韩国厂商急起直追,台厂包括台积电、日月光投控、鸿海,以及光通讯与光学元件等台厂,力拚矽光子和CPO封装产业链成形。

AI晶片、高效能运算(HPC)晶片、记忆体之间的互连传输速度提升,攸关AI资料中心和云端运算效能,此外传统电讯传输需要升级为光讯号传输,才能整体带动资料中心和云端运算工作效率。

51.2T高速传输速度的矽光子及共同封装光学元件CPO(Co-Packaged Optics)技术,整合各种光子积体电路(PIC)和电子积体电路(EIC)在单颗矽晶片,透过CPO光学模组与AI晶片放在同一载板,可提高光模组传输和晶片频宽互连效率,成为提升AI资料中心效能的关键。

在光子积体电路PIC设计,目前以欧美大厂为主,产业人士分析,IBM和英特尔(Intel)开发相关技术许久,此外思科(Cisco)、MACOM、JuniperNetworks、Sicoya、思科并购的Luxtera、以及SiFotonics等,也积极布局PIC设计。

在电子积体电路EIC设计,主要大厂包括博通(Broadcom)、Lumentum、II-VI、Coherent、MACOM等。

中国和韩国厂商也急起直追,法人指出,中国厂商包括中际旭创、天孚通信、新易盛、源杰科技、光迅科技等光通讯厂商,加速布局矽光子和CPO封装;韩国三星(Samsung)也计划2027年提供涵盖CPO技术的AI应用一条龙解决方案。

台湾厂商也加紧布局矽光子和CPO技术,台积电在4月下旬揭露,正在研发紧凑型通用光子引擎(COUPE)技术,2025年完成技术认证,2026年规划整合CoWoS先进封装成为共同封装光学元件,将光连接导入封装中。

日月光投控营运长吴田玉表示,投控持续投资矽光子及CPO技术,日月光已长期耕耘许久,他认为,矽光子技术非常重要,台湾若继续掌握矽光子技术,半导体产业可「如虎添翼」。

光通讯与光学元件台厂也积极研发矽光子和CPO技术,投顾法人指出,联亚光电除了布局矽光子磊晶片,也与客户合作开发CPO光收发元件。

联钧光电今年上半年强化矽光子代工封装测试和代工生产,客户端验证中,最快下半年有小量营收贡献,预估2025年可渐明朗。

波若威在CPO技术布局光耦合器、光波分覆用(WDM)元件、外部雷测元件(ELS)等,预期2026年有机会试量产。

鸿海集团转投资系统模组封装厂讯芯-KY也积极切入矽光子和CPO模组,总经理徐文一透露,讯芯-KY的CPO产品已过验证,7月可小量生产,今年底可小量投产交货,应用在欧美资料中心、云端中心和人工智慧AI领域。

鸿海旗下鸿腾精密科技3月下旬也宣布,与联发科携手开发矽光子晶片整合CPO高速连接解决方案,联发科相关CPO方案由鸿腾封装。

测试介面厂颖崴6月下旬推出晶圆级光学CPO封装(Wafer Level Chip Scale CPO Package)测试系统,已获客户验证。投顾法人也指出,旺矽布局CPO先进半导体测试设备(AST),用于工程验证,后续出货量逐年提升。