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【新聞十日談#34】矽光子時代登場
應用即將起飛

【作者: 王岫晨】   2023年09月25日 星期一

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背景

從市場與技術演進的現狀來看.矽光子的確很有機會成為「The Next Big Thing」,因此也成為各大科技公司競逐的關鍵技術。目前包含AMD、英特爾、NVIDIA等,都在研發相關的技術,英特爾甚至已有量產的方案。


但,究竟為什麼矽光子技術對AI應用如此重要?它為何又如此難以實現?更重要的,台灣能不能在這波產業變革中持續展露頭角?將會是我們主要的關注命題。


主持人:CTIMES副總編輯 籃貫銘


與談人:資深編輯王岫晨


[問題1] 矽光子現在應該是大家都在關心了,那究竟為什麼它對未來發展很重要?特別是AI運算?


王岫晨(簡稱王):在5G、AIoT、雲端運算等高速數據速率應用帶動下,使得相關產品的需求皆呈現出強勁的成長。5G帶動了高速、低延遲與大量資料傳輸。生成式AI也帶起了各項網路、光通訊等需求,資料傳輸速度受到重視,矽光子技術預期將有爆發性成長。


矽光子技術的特色在於頻寬大、與損耗低,可提供高調變速率,並且可以應付運算產業高速傳輸的需求。矽光子技術將「電訊號」改為「光訊號」運作,與傳統電子相比,矽光子能讓資料傳輸速率更快、距離更長,而且可以做到更小尺寸、更低耗能,與更少成本。


AI需要大量的數據來訓練模型,並且需要快速的數據傳輸,實際應用案例包括自駕車、醫療影像處理等領域。矽光子傳輸數據的速度,比傳統的電子傳輸方式更快速,對於處理大量數據的AI系統來說就非常重要。另外,矽光子技術可以改善數據中心和雲端運算的整體能效,特別是對於執行大規模AI運算的數據中心,因為矽光子可以有效處理大量的數據並執行複雜的AI算法。


[問題2] Steven也剛去參加了TOSIA的矽光子SIG產業聯盟成立大會,觀察到什麼值得注意的趨勢嗎?


王:趨勢的部分,我們可以看到矽光子對於AI運算更有利。AI是類神經網路的運算,是做大量的乘法和加法,透過「光」這種類比訊號來處理這種類神經網路運算會更有效率。從這點來看,AI就是帶動矽光子發展的一個很大的驅動力。


談到AI,離不開的就是資料中心。矽光子是用CMOS製程技術來做的一個產品,用CMOS製程的好處是可以有量產性,然後也有他的生態系統。業內預估,矽光子的主戰場會是資料中心。


過去資料中心的光收發器模組需要靠人力組裝不同零組件,如雷射、分波多工器、檢光器等,人力成本相當高,矽光子能藉CMOS製程整合無數光學元件,直接將所需光電元件整合於單一矽晶片中,大幅降低組裝成本,同時提高良率。


因為在資料中心用量大,產值占比也很高,因此就讓大家覺得,資料中心對矽光子來說,是一個正在發生的事情。這也是最值得關注的一個主戰場。


問題3 繼續來說台灣發展矽光子的機會和挑戰,到底我們能不能搶占這個商機呢?又要從哪邊下手?


王:雖然台灣具有半導體製造的完整產業鏈及先進製程優勢,但是除了台積電、日月光、聯電等大廠,真正投入矽光子技術研發的廠商不多。此外,矽光子也涉及光電技術,未來如果出現一個可以整合光電與半導體兩個領域的平台,會讓台灣在矽光子的發展上出現較大的突破。


TOSIA(台灣光電暨化合物半導體產業協會)成立光通訊與矽光子SIG(產業聯盟),主要任務為盤點國內光傳輸技術產業概況及發展機會,結合產官學研團資源,共同推動光通訊與矽光子產業之上、中、下游技術交流及策略合作,帶動台灣整體產業的發展。


矽光子是一個整合性的技術,不是單一一家公司就可以做到位,就台灣來說,必須要進行一個打群架的團隊合作模式,才有辦法實現整個矽光子產業鏈的願景。也因為這是一個非常大的產業結構,因此共同的平台就是一個發展的重心


光通訊與矽光子SIG目標在於打造一個大家都可以共同使用的平台,透過這個平台來創造價值,這也是台灣未來發展矽光子產業鏈的一個機會。


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