矽光子是什麼?真正的矽光子概念股有哪些?圖解矽光子原理
矽光子是什麼?真正的矽光子概念股有哪些?圖解矽光子原理

AI時代下,矽光子因為有著高效能、低功耗及小尺寸等特點,正迅速成為產業界焦點。近期矽光子(CPO)概念股表現亮眼,包括光焱科技(7728)、台積電(2330)等,但究竟矽光子是什麼?真正的矽光子概念股有哪些?

生成式人工智慧需求看漲,帶動資料傳輸需求,再加上台積電在半導體展上分享矽光子(SiPh:Silicon Photonics)技術進度,讓矽光子成為一躍成市場當紅炸子雞,矽光子概念股也獲得高度關注,即便AI概念股近期熄火,矽光子概念股仍逆勢發光。台積電總裁魏哲家也提到,當前成長中的需求都需要大量數據傳輸,台積電也著手研發矽光子技術多年,未來有望藉由矽光子技術,推出能源效率更好的晶片產品。

但究竟矽光子背後原理是什麼?怎樣的概念股,才算是「真正的」矽光子概念股呢?

矽光子(SiPh:Silicon photonics)是什麼?

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矽光子技術泛指將許多分立的電子元件與光學元件,利用成熟的矽晶圓與半導體製程,做成微型化的晶片,主要應用在資料中心做短距離傳輸資料。
圖/ shutterstock

目前的電腦都是使用電訊號進行資料運算,可以使用電訊號或光訊號進行資料傳輸,由於光訊號的頻寬比電訊號高出許多,因此資料中心的伺服器之間目前大多使用光訊號傳輸,伺服器會先經由「光發射模組」將電訊號的「開與關」轉換成光訊號的「亮與暗」再送入光纖,傳送到接收端再經由「光接收模組」將光訊號的「亮與暗」轉換成電訊號的「開與關」,如下圖所示。

矽光子原理_傳送端使用光發射模組,接收端使用光接收模組。.jpg
圖/ 曲建仲

可以傳遞電磁波訊號的介質稱為「波導(Waveguide)」,因為光是一種電磁波,因此可以傳導光的介質稱為「光波導(Optical waveguide)」,光纖(Fiber)是用來傳遞光訊號最基本的光學元件,因此光纖就是一種光波導,但是光通訊系統必須處理光訊號的分光、合光、切換、調變等,因此除了光纖以外,仍然需要其它可以處理光訊號的元件,我們稱為「光波導元件」或「積體光學(OIC:Optical Integrated Circuit)」。

製作積體光學元件的主要材料有「氧化矽(Silica)」與「矽(Silicon)」兩種:

** 氧化矽(Silica)** :折射率大約1.5,是石英或玻璃的主要成分,其中二氧化矽的單晶又稱為「石英(Quartz)」,二氧化矽的非晶又稱為「石英玻璃」,外觀呈透明無色,另外一種光學性質與氧化矽很像的材料是「玻璃(Glass)」,玻璃是氧化鉀、氧化鈉、氧化矽的混合物,外觀呈透明無色,由於是混合物,光穿透時損耗比較大,這些材料的光學性質都不錯,可以直接在上面製作折射率較大的光波導。

** 矽(Silicon)** :折射率大約3.5,就是晶圓廠使用的矽晶圓,雖然矽晶圓在外觀上不透明,看起來光波好像無法穿透,但是光通訊產業所使用的光源都是「紅外光」,紅外光可以穿透矽晶圓,只是損耗比較大而已,由於矽晶圓的製程比較成熟,所以許多公司都試著發展這種技術,使用矽晶圓做為光波導元件再整合其他主動與被動光學元件通稱為「矽光子(Silicon photonics)」。

簡單地說,目前產業上都是使用矽晶片來製作運算元件, 未來如果能夠把處理光訊號的「光波導元件」整合到矽晶片上,讓矽晶片同時處理電訊號的運算與光訊號的傳輸,就稱為「矽光子(Silicon photonics)」 ,可以縮小元件尺寸,減少耗電量,降低成本,但是目前這種矽光子元件門檻較高,技術還不成熟。

延伸閱讀:台積電:矽光子、消費性AI是新機會!魏哲家為何看好?

傳統光收發模組,是低階的封裝技術

目前商業上已經成熟量產的「光收發模組(Optical transceiver)」是結合「傳送光學子系統(TOSA)」與「接收光學子系統(ROSA)」。

傳送光學子系統(TOSA:Transmitter Optical Sub-Assembly) :將左側金手指輸入的電訊號,經由雷射驅動器來驅動雷射二極體(LD)轉換成光訊號,傳送到右側的光纖輸出。

接收光學子系統(ROSA:Receiver Optical Sub-Assembly) :將右側光纖輸入的光訊號,經由光偵測器(PD)與轉阻放大器(TIA)轉換成電訊號,傳送到左側的金手指輸出。

矽光子原理_傳統光收發模組的內部組成與外觀構造.jpg
傳統光收發模組的內部組成與外觀構造。
圖/ lumenci.com
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傳統光收發模組的內部組成與外觀構造。
圖/ lumenci.com

由上圖可以看出,目前商業上已經成熟量產的光收發模組都是低階的封裝技術,用圖中綠色的印刷電路板(PCB)結合雷射二極體(LD)與光偵測器(PD)等元件,金屬走線距離長,元件尺寸大,耗電量高。而矽光子元件門檻較高,技術還不成熟,該怎麼辦呢?因此科學家想到,可以使用「先進封裝」的方式,把運算用的矽晶片與光收發模組包裝在一起,我們稱為「共同封裝光學(CPO:Co-Packaged Optics)」。

共同封裝光學(CPO),是矽光子的前哨站

傳統光交換機是將矽晶圓製作的數位交換晶片與光收發模組(Transceiver)使用印刷電路板(PCB)連接起來,交換晶片(黑色)與光收發模組(紅色)距離較遠,元件尺寸大耗電量高,如圖a所示;而共同封裝光學(CPO)是將矽晶圓製作的數位交換晶片(黑色)與光收發模組(紅色)直接利用先進封裝包裝在一起,元件尺寸小耗電量低,如圖b所示。

矽光子原理_傳統插拔式光收發模組(Transceiver)與共同封裝光學(CPO)示意圖.jpg
傳統插拔式光收發模組(Transceiver)與共同封裝光學(CPO)示意圖。
圖/ 工研院

而台積電很早就投入這個領域,針對數據中心市場推出了新型的先進封裝技術「緊湊通用光子引擎(COUPE:Compact Universal Photonic Engine)」。

下圖是思科(CISCO)與智邦(Accton)合作開發的光交換器,圖中的數位交換晶片就是使用共同封裝光學(CPO)技術將數位交換晶片與光收發模組包裝在一起,取代傳統的插拔式光收發模組,並以外接雷射的方式提供矽光子晶片光源,但是其中最關鍵的共同封裝光學技術大部分是掌握在國外廠商手中,例如英特爾(Intel)、博通(Broadcom)、Cisco/Luxtera/Lightwire/Acacia、Juniper/Aurrion等。

矽光子原理_使用共同封裝光學(CPO)製作的光交換機。.jpg
使用共同封裝光學CPO製作的光交換機。
圖/ 思科(CISCO)

矽光子可以應用在什麼領域?

矽光子(SiPh)技術泛指將許多原本是分立的電子元件與光學元件,利用成熟的矽晶圓與半導體製程,製作成微型化的晶片,用來取代傳統「光收發模組(Optical transceiver)」,目前主要應用在資料中心做為短距離傳輸資料,或是應用在長矩離光纖網路。

未來如果矽光子技術成熟,甚至可以取代現在的印刷電路板或導線載板上的銅導線,用光訊號取代電訊號,應用在晶片到晶片之間的資料傳輸,可以有效提高元件密度、縮小元件體積,增加傳輸速率,提高可靠性與良率,同時由於使用矽晶圓製作,可以兼具量產與成本優勢。

到底誰才是「矽光子概念股」?

由於矽光子元件門檻較高,技術還不成熟,所以會先以「共同封裝光學(CPO)」的方式實現,慢慢才會達成完全「矽光子」的終極目標。目前真正在設計或製作矽光子或CPO的,主要就是晶圓廠或封裝廠,例如台積電或日月光,由於CPO的產品才剛開始,要到2024或2025年才會放量。

而大家現在看到媒體上報導的「矽光子概念股」大部分是在做傳統光收發模組或元件的廠商。由於目前大部分資料中心仍然是使用傳統光收發模組,因此這些廠商最近業績成長主要是因為資料中心需求增加,和矽光子關係不大。

等到CPO開始放量,甚至矽光子技術成熟,將會取代傳統光收發模組,使傳統光收發模組用量大減,這些廠商如果技術沒有跟上,未來可能會慢慢被邊緣化,所以是利多還是利空必須個別判斷?千萬別再弄錯方向了唷!

延伸閱讀:矽光子是什麼?圖解矽光子:原理是什麼?概念股有哪些?

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責任編輯:林美欣

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從珍奶、運動到光能地球儀,台灣新銳品牌透過亞馬遜強勢攻頂國際!
從珍奶、運動到光能地球儀,台灣新銳品牌透過亞馬遜強勢攻頂國際!

台灣向來以品質絕佳、強大的產品力著稱,近年來,隨著新銳品牌陸續崛起,從創新健身器材、手搖茶飲到永續設計產品,在在展現台灣開放創新的精神,從提供富含永續、綠能及藝術的地球儀的MOVA Globes、居家健身品牌Wonder Core,及以台灣珍奶席捲全球即食界的O’s Bubble,都在市場上占有獨特地位。台灣已不再甘於做「代工者」,而是具備「品牌」思維。有愈來愈多企業以卓越產品力打造品牌,透過亞馬遜全球開店前進國際市場,並在各自領域中,締造令人矚目的成績,成為不折不扣的「台灣之光」。

亞馬遜
對剛加入的賣家來說,亞馬遜全球開店官方經理的輔導非常重要,助攻企業從0到1,快速取得跨境電商經營關鍵與資源。
圖/ 數位時代

MOVA Globes光能自轉地球儀,跨越文化吸引馬斯克、GD主動分享

你知道科技巨頭馬斯克(Elon Musk)、韓國巨星權志龍(G-DRAGON)都擁有並在社群分享出鏡的產品是什麼嗎?答案是來自台灣的「MOVA Globes」。

結合太陽能技術與地球磁場,不須電池、不須充電,只要一縷光線就能永恆自轉的地球儀,在2023年第四季登上亞馬遜的短短一年間,便創下於亞馬遜全球18大站點年銷量破萬、營收破億元的亮眼成績,尤其在歐洲市場,更一舉成為2024全台新手賣家營收第一名。

MOVA Globes電商運營總監陳泓瑋透露,亞馬遜是全球領先的電商網站,擁有數億活躍用戶,能讓品牌快速擴展國際業務。當初MOVA Globes投入亞馬遜後,便透過亞馬遜全球開店官方經理的輔導與新銳品牌加速器,從最基礎的產品上架、文案撰寫,到進階的供應鏈管理、物流倉儲、各國的稅務與金流,皆獲得全方位協助,「這對完全沒有電商經驗的品牌來說,不只是學習的跳板,更是拓展國際市場的關鍵。」陳泓瑋強調,創新的產品來自創新人才,MOVA Globes耕耘跨境電商時,也自建電商營運團隊,藉此累積品牌發展需要的知識、經驗,更能降低營運成本、提升利潤。

如今,MOVA Globes憑藉著強大的產品力,吸引美國太空總署(NASA)、美國職棒大聯盟(MLB)、西班牙足球豪門皇家馬德里(Real Madrid) 、拉斯維加斯Sphere等世界頂級單位、地標,聯名和客製合作;更吸引全球網紅自主拍攝開箱影片,在沒有任何廣告下,獲得破億觀看人次。

MOVA Globes在短短一年多的時間,成功進駐北美、歐洲、日本、新加坡、澳洲、中東等地共18個亞馬遜站點的秘訣是什麼?陳泓瑋解釋,其實品牌是「逆向思考」,選擇先進入語言共通、文化相近、法規相對寬鬆的市場,因為規模小、風險較低,有測試選品方向、調整文案的空間,能逐步累積可複製的經驗模板,待基本功到位後,再將經驗應用到法規嚴謹、供應鏈要求更高的歐美市場,「這讓我們有效降低初期投入的風險。」接下來,MOVA Globes也將持續深耕並拓展更多國際市場,期望將台灣的創新設計與工藝美學,帶到地球的每一個角落。

亞馬遜
在最愛諧音梗的台灣別名為「賺(轉)不停」的MOVA Globes光能地球儀,透過不同設計跟聯名合作,在廣大的全球市場從藝術品變成收藏品。
圖/ 數位時代

O’s Bubble以首款即食珍珠,讓台灣本土飲品席捲全球

2019年創立的O’s Bubble,和MOVA Globes相似,都是近兩年才加入跨境電商的「新手」,而且O’s Bubble同樣表現優異,一舉拿下美國站點即食珍奶品類銷售排行榜冠軍!

台灣珍珠奶茶名聲享譽全球,O’s Bubble成立之初,便鎖定消費者想隨時隨地都能喝到珍奶的渴望,致力創造消費者與珍奶的連結,因此推出全球首款「即食珍珠」。O’s Bubble副總經理陳慧珊強調,為了做到文化翻譯、讓珍奶融入人們日常,O’s Bubble進軍歐美市場時,特別針對當地習性,調整產品配方、包裝語言、吸管材質和食用方式。例如美國人喜歡開派對,一盒即食珍珠就做成六人份;歐洲徵收糖稅、對食用色素有嚴格規範,便開發減糖配方、減少人工添加物,「我們切入珍珠市場,不是因為它熟悉,而是看見市場上缺乏真正簡單、高質感和視覺吸引力強的珍奶體驗。O’s Bubble要讓消費者不必出門,也能在家創造自己的『boba party』!」

2024年,O’s Bubble希望跳過傳統線下通路的層層銷售壁壘,讓品牌直接和消費者對話,決定加入亞馬遜全球開店,營運美國、英國站點,沒想到憑藉著優異的產品力和善用亞馬遜賣家後台提供的各種工具,取得佳績。在亞馬遜美國站,O’s Bubble的派對珍奶組(Boba Party Kit)不僅上架半年,便穩居品類銷售第一,在2025年7月的亞馬遜會員日(Prime Day)中,也繼續穩固冠軍地位。

陳慧珊認為,亞馬遜不只提供銷售管道,還能扮演成長引擎,輔助品牌試驗產品、驗證市場並優化商業模式。O’s Bubble會運用亞馬遜生成式AI工具,迅速生成商品的情境圖,也會利用「亞馬遜商機探測器」,即時看到整體品類的市場現況,並在了解自家產品的搜尋量、銷售量後,再據此做出相應的產品組合、行銷活動。由於食品類商品的保存要求嚴格,亞馬遜的FBA物流除了能確保配送品質與時效,還能有效壓低倉儲、運輸成本。

也多虧了亞馬遜的消費者評論功能,讓O’s Bubble收穫許多暖心回饋,「你們的產品讓我和孩子有了新的互動方式」、「喝下你們的每一杯珍奶都讓我開心」是常見的留言。陳慧珊透露,接下來,O’s Bubble將進軍法國、德國和澳洲市場,期待更多人喝到令人「幸福洋溢」的珍奶。

O’s Bubble
除了冠軍產品即食珍珠外,O’s Bubble還持續研發新品「爆爆珠」,配合不同市場的飲食習慣,也開發蒟蒻麵,擴增更多樣化的即食產品。
圖/ 數位時代

Wonder Core輕巧便攜,創造居家健身新革命

早在2015年,Wonder Core便看中人們消費習慣的改變,率先投入亞馬遜,堪稱台灣跨境電商的「老鳥」。

Wonder Core創辦人莊龍飛透露,早期Wonder Core是靠電視購物打開知名度,但因為消費者的購物行為變化太快,愈來愈多人開始直接上網搜尋、比較、購物,「跨境電商就成為必要的一步!」

起初,由於跨境電商和電視購物主動的銷售節奏不同,必須讓產品在龐大的平台中被找到、信任、下單,還有語言、文化差異,以及物流配送和售後服務等問題,讓團隊遭遇不小挑戰。幸好,亞馬遜提供FBA物流、數據分析工具、新銳品牌加速器計畫和陪跑機制等方方面面的協助,讓布局亞馬遜日本、美國、歐洲多元站點的Wonder Core,即便投入跨境電商多年,至今仍穩居日本的類目排名第一。

莊龍飛特別提到,雖然「輕巧便攜」是Wonder Core器材的特色之一,在跨境運輸時,仍需確保器材不會在過程中變形、受損,「亞馬遜物流FBA不僅為Wonder Core省下國際物流、倉儲的麻煩,配送速度和服務品質也讓消費者信任,轉單率因此提升!」

另外,藉由亞馬遜新銳品牌加速器,Wonder Core一方面學習優化頁面內容、關鍵字和廣告頭放策略,也接觸到更多跨境電商領域專家;近來隨著AI浪潮興起,Wonder Core也善加利用亞馬遜生成式AI工具。莊龍飛指出,健身器材需要示範,不只是照片好看,還必須搭配影片讓人看清動作、感同身受,團隊便利用影片生成工具生成各種影片,大幅提升效率、減省成本。

他提醒,有心進軍跨境電商的企業、品牌,首先必須找出自己的產品力,像是Wonder Core便積極投入研發,在單一器材上創造多功能、使用零門檻、耐用安全與智慧方便等特色;其次是要有長期經營的心態,重視在地化,讀懂當地文化、審美與購物習慣。而開創產品力、設計符合在地市場需求的產品後,還要善用亞馬遜所提供的資源,「不論是陪跑機制、物流服務還是廣告工具,都是讓自家產品力發揚光大、加速成長的關鍵。」

亞馬遜
2015就已經投入亞馬遜全球開店的Wonder Core,持續優化產品力及品牌力,2024.11月日本站點開站,7個月後的prime day就做到該品類第一!
圖/ 數位時代

世界舞台並不遙遠,亞馬遜助攻台灣企業成就品牌全球夢

對於台灣賣家的驚人成績,亞馬遜全球開店台灣總經理謝孜希補充:「我們很高興看到越來越多台灣新銳品牌,能透過亞馬遜全球開店,把卓越的產品力與創新力推向世界的舞台。我們將持續透過在地專屬的陪跑計畫、新銳品牌加速器等官方資源,與亞馬遜全球提供的多元營運工具,全力支持更多台灣品牌,成為下一個賣向世界的『台灣之光』。」

站點第一的成績,並非一蹴可及。當被問到最初一個地球儀都賣不出去的時候,是如何堅持下去的?MOVA Globes 陳泓瑋回覆:「我就是知道我們的產品很好,我只是還沒找到方法,讓更多人看見他。」

透過亞馬遜全球開店經營跨境電商,成為品牌實現夢想的燃料。未來,會有更多台灣品牌跟隨而上,讓世界看見,台灣中小企業不只是優秀產品的研發者與製造者,更是能以創新與設計打動人心的夢想實踐者。

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圖/ 數位時代

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