影片|行政院規畫AI新十大建設,發展矽光子等技術!圖解矽光子:原理是什麼?概念股有哪些?
影片|行政院規畫AI新十大建設,發展矽光子等技術!圖解矽光子:原理是什麼?概念股有哪些?

矽光子因有著高效能、低功耗等特點,正迅速成為產業焦點。我國行政院也正規劃推動AI新十大建設,預計4年投入1,900億元預算,推動六大基礎建設(建置超級電腦、雲端資料中心等)及四大技術領域(矽光子、量子與智慧機器人等),目標在2040年帶動15兆元產值,創造50萬個就業機會。

另外,依據Yole數據顯示,全球矽光子(Silicon Photonics)市場規模到2027年將超過50億美元,年複合成長率(CAGR)高達30%,產業普遍認為未來5至10年內,矽光子產業的年複合成長率將達到25%至30%。

輝達2025 GTC大會上,執行長黃仁勳背後大螢幕上,更秀出輝達矽光子生態系的11家供應鏈名單,包括台積電(2330)、鴻海(2317)、日月光投控旗下矽品(2325)及波若威(3163)。天風國際證券分析師郭明錤指出,台積電、宜特、鴻海等在共同封裝光學元件(CPO)領域具領先優勢的台廠,將獲得市場更多關注。

究竟什麼是矽光子?以下圖解矽光子原理:

矽光子是什麼?重要在哪?

AI商機持續發酵,高速傳輸也在加速運算趨勢下成為焦點。矽光子共同封裝技術(CPO)因其高效能、低功耗及小尺寸等特點,是半導體未來的關鍵技術,正迅速成為學術界和產業界的焦點。

台積電董事長劉德音曾指出,矽光子將成為半導體產業的關鍵技術。日月光執行長吳田玉更直言: 「矽光子會是半導體產業5到10年後的突破點。」

矽光子技術在AI與高性能運算的推動下,成為半導體產業的關鍵技術,有望提升運算效能並減少能源損失。

光學廠晶瑞光近期也宣布成功跨足矽光子(SiPh)晶片產品市場,進軍半導體先進封裝領域。晶瑞光指出,運用多膜層的專利光學鍍膜技術加工製程,成功開發了多頻段分光膜和940nm NBPF濾光片產品,縮短生產時間,減少碳足跡,提高了客戶在手機、NB、車載和無人機光達AI無人載具等市場的競爭力。

事實上,IBM以及英特爾(Intel)等大廠早就開始研究矽光子技術,台積電和日月光也投入研發多年。吳田玉認為,台灣目前已擁有製造優勢,若矽光子也著床的話,有助於鞏固台灣當前製造生產鏈的一切。

台積電更指出,目前正在研發緊湊型通用光子引擎(COUPE)技術,COUPE使用SoIC-X晶片堆疊技術,將電子裸晶堆疊在光子裸晶之上, 相較於傳統的堆疊方式,能夠為裸晶對裸晶介面提供最低的電阻及更高的能源效率。

工研院在2018年成立「矽光子積體光電系統量測實驗室」,提供8吋與12吋晶圓級光電元件自動化快速檢測
工研院在2018年成立「矽光子積體光電系統量測實驗室」,提供8吋與12吋晶圓級光電元件自動化快速檢測,包括元件設計、製程整合、光學封裝及光電測試技術,串聯國家矽光子上下游產業鏈。
圖/ 工研院

台積電預計2025年完成支援小型插拔式連接器的COUPE驗證,2026年整合CoWoS封裝成為共同封裝光學元件(CPO),將光連結直接導入封裝中。

矽光子聯盟成立!成員名單一次看

看好矽光子技術,由台積電主導的SEMI矽光子產業聯盟(SEMI Silicon Photonics Industry Alliance, SiPhIA)於2024年9月初成軍,接著,工研院偕同台灣光電暨化合物半導體產業協會(TOSIA)也舉辦國際矽光子產業鏈搭橋合作簽署發布會,串接貿聯集團、茂德科技、威世波等接軌國際,搶吃矽光子大餅。

SEMI 矽光子產業聯盟 成員名單如下:

前鼎光電股份有限公司
光程研創股份有限公司
日月光
友達光電股份有限公司
合聖科技
波若威科技股份有限公司
志聖工業股份有限公司
源傑科技
聯鈞光電股份有限公司
富采投資控股股份有限公司
光紅建聖股份有限公司
上詮光纖通信股份有限公司
弘塑科技股份有限公司
鴻海精密工業股份有限公司
立碁電子工業股份有限公司
千才科技股份有限公司
華星光通
聯發科技
汎銓科技股份有限公司
旺矽科技股份有限公司
茂德科技股份有限公司
辛耘企業股份有限公司
矽格股份有限公司
台灣新思科技股份有限公司
台灣積體電路製造(股)公司
世界先進積體電路股份有限公司
穩懋半導體股份有限公司
穎崴科技股份有限公司
惠特科技股份有限公司
眾達科技股份有限公司
廣達電腦
光焱科技
(更多公司陸續申請加入聯盟中)

矽光子原理|如何把電子改成光子?

一般的電路板上,佈滿許多由銅線製程的電路,當中的電子便會循著這些銅製電路前行來傳遞訊號。矽光子則是改由「光子」取代大部分的電子訊號做傳遞,由於光子速度比電子快,又較不易產生熱能,可達到更好的傳輸效果。

要怎麼把電子改成光子呢?實際上現行伺服器的外殼後端,可插入一個光電訊號轉換器模組,可稱為「光收發器」。電子走到伺服器尾端進入這個模組後,訊號就會由電子轉成光子,隨後光子便會沿著如光纖這樣的光波導材料,帶著訊號傳遞出去。

英特爾矽光子元件光纖收發產品
圖中下方的藍色插頭即為光收發器,後端連接著光纖,將電訊號轉換成光訊號後傳送出去
圖/ 英特爾官網

這項技術已存在多年,如今台積電要做的,便是將收發器內負責將光訊號轉成電訊號的模組,和晶片運用先進封裝整合在一起,做成矽光子。像這樣將光電整合模組和晶片封裝在一起的技術,稱之為CPO(Co-Packaged Optics)。

矽光子圖解

矽光子圖解
圖/ 數位時代製作

過去電子會從晶片出發,藉由用銅線走到伺服器尾端的光收發器才轉成光。 做成矽光子後,電子一出發就會進入訊號轉換處變成光子,無需等到伺服器尾端才做轉換,減少電子走銅導線的距離,後段則全都由光子來傳送,讓晶片無論在效能還是功耗上的表現都能進一步升級。

矽光子發展有哪些困難?

然而理想很豐滿,現實很骨感。當前的技術發展僅能做到將光電整合模組移到伺服器內,固定於主機板上。未來台積電和日月光都希望能透過2.5D先進封裝,將晶片和光電整合模組包在一塊,做成真正的矽光子。再下一步,則會將模組疉到晶片上,透過3D封裝將銅線縮到「極致短」。

MIC資深分析師鄭凱安指出,矽光子要普及化還要幾年的時間,未來還有三項困難點需要克服。首先,是如何將光電整合模組成功微型化;其次是訊號轉換的效率問題仍待克服,「因為轉換會造成訊號的損失。」

第三,鄭凱安指出,將來如何佈建矽光子伺服器是一大挑戰,「現在光收發模組是插在伺服器後面,很好安裝;未來到矽光子的時候,光纖壞了就必須要把電路板拆開。」他認為,便攜性是未來矽光子在發展時的一大瓶頸,很可能未來的伺服器供應商會需要一組人馬,專責來做維運。

至於未來的應用場景,鄭凱安點名資料中心、車子、無人機但超大型顯示看板等領域會率先導入。

矽光子發展|台灣應把握優勢,發展矽光子產業鏈

實際上,離矽光子逐步放量還需要數年時間。日月光投入矽光子研發已有13年,吳田玉指出,未來封測廠和電子代工廠兩者之間的界線將趨於模糊,商業模式也需要持續觀察。

吳田玉表示,目前矽光子多半還處於研究階段,未有實際產品出現,「現在矽光子真正著床在通訊的都是美國人。」

日月光 吳田玉
日月光執行長吳田玉近日開課,表示台灣應把握半導體的產業優勢,積極發展一條龍的矽光子產業鏈
圖/ 簡永昌攝影

發展矽光子有助於延伸摩爾定律壽命,也可鞏固台灣於全球的半導體地位,吳田玉呼籲,台灣有相當好的研發條件,半導體產業必須聯手投入,「大家一起來談,把這個(矽光子產業鏈)慢慢成形,不要到最後被整碗端走。」

延伸閱讀:【觀點】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

責任編輯:錢玉紘

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亞洲創新籌資平臺正式成立,台灣大哥大總經理林之晨:延續開放精神助海外新創回臺掛牌活絡資本市場
亞洲創新籌資平臺正式成立,台灣大哥大總經理林之晨:延續開放精神助海外新創回臺掛牌活絡資本市場

今年臺灣加權指數的年度大盤走勢呈現強勁上揚的趨勢,根據證交所資料,臺灣資本市場表現截至9月底,上市櫃公司總市值規模達94.9兆元,國家別排名全球第8名。亞洲創新籌資平臺的成立,對臺灣資本市場以及鏈結全球創新能量有何指標性意義?台灣大哥大總經理暨AppWorks之初加速器董事長林之晨,從業界角度剖析第一手觀點。

金融監督管理委員會偕臺灣證券交易所、證券櫃檯買賣中心共同舉辦「亞洲創新籌資平臺」展現政府打造臺灣特色亞洲那斯達克的決心。觀察亞洲創新籌資平臺具備三大特色:法規鬆綁、聚焦重點產業、實踐市場雙向開放。

法規鬆綁!調整創新板及外國企業來臺上市規範

深耕亞洲新創生態、關注AI、雲端、數位科技創投領袖的林之晨,相當認同本次亞洲創新籌資平臺的法規鬆綁新制。根據證交所資料顯示,本次鬆綁重點包含:創新板採行一般板交易制度;精進創新板本國公司上市制度;優化創新板及一般板外國公司上市制度(調整臺籍董事席次過半規範,僅須設置臺籍獨立董事至少二席);以及創新板、上市一般板、上櫃得互相轉板等機制。

針對上述機制升級,林之晨表示:「資本市場的制度革新是臺灣科技公司邁向國際競爭力的重要試金石。對於任何科技公司,如果想要上市掛牌,最重要的是必須擁有籌碼和流動性。一旦具備良好的流動性和優質的估值乘數,這些公司就有機會利用他們的籌碼去進行國際併購,進而擴大他們在整個區域的佈局跟影響力。」

透過法規鬆綁,林之晨也認為對於臺灣新創、優質企業走出去有絕對助力。「今年初創新板的投資人資格鬆綁之後,這此這次亞洲創新籌資平臺等於延續開放精神,也就是提升流動性的重要舉措。同時,我們也觀察到許多臺灣的創業者在海外經營,有時會因與海外公司併購或合併而可能被歸類為國外公司。如果這些公司在退場時,能夠回歸到我們臺灣自己的資本市場掛牌,這對於活絡資本市場,並讓臺灣與國際接軌都具有非常大的好處。」

聚焦重點產業,資本市場活絡AI新創機會

亞洲創新籌資平臺另一特色是聚焦重點產業,特別是半導體、人工智慧、AIoT技術、智慧製造、綠能環保、機器人、 數位雲端、智慧交通、智慧健康、生技醫療、資安安控、次世代通訊、無人機及國防航太等前瞻新經濟產業,同時成立「資本市場服務團」與「單一服務窗口」提供整合服務。

盤點相關產業正巧與AppWorks生態系與台灣大哥大過去關注的AI、數位經濟、雲端科技、次世代通訊等不謀而合。林之晨回應道,「我們開始進入所謂Agentic AI(AI代理)時代,可以說是AI 3.0,接下來所有的商業模式都會變為Business-to-AI to Consumer,然後再進一步變成B2AI to AI2C。在這個過程中,將會產生很多AI的新創機會。」

針對亞洲創新籌資平臺關注的新興領域,林之晨認為不論是台灣大哥大自身參與這些成長的機會,或是透過投資新創,攜手他們有機會抓住在這個領域的成長,「我們對亞洲創新籌資平臺的成立感到欣慰,因為資本市場能支持這類產業發展,我們也期盼,未來有機會能讓這些我們支持的新創公司上市,創造流動性,並為創業者或股東創造好的報酬。」

實踐雙向開放,支持海外優質公司進入臺灣資本市場

亞洲創新籌資平臺更遠大願景是雙向開放,不僅讓臺灣的公司能走向國際,同時也要讓國際優質的資源能夠與臺灣連結,讓創新板將成為匯聚創新產業的核心樞紐。針對這方面的制度優化,林之晨認為對於臺灣的投資人,如果有機會透過這些板塊投資國際優質的新創公司,參與這些公司成長,這對於廣大的投資大眾能增加他們投資組合的多元性,並帶來未來的財富成長機會。

另一方面,林之晨也提到他們在東南亞投資的公司之中,不乏有市值已接近新臺幣一兩百億的企業。林之晨明確指出,「但我們也觀察到,許多東南亞的資本市場相對不活絡,不論是印尼證券交易所(IDX)或新加坡交易所(SGX),對於掛牌後的交易量,或者對科技股的友善度都非常不夠。」

換言之,他山之石可以攻錯,藉由本次亞洲創新籌資平臺的推出,加上證交所將再次鬆綁創新板及外國企業上市制度,林之晨深信此舉不僅讓臺灣公司在海外併購有強大的籌碼後盾,同時也能吸引更多在海外發展或符合科技趨勢的優質公司回流臺灣資本市場掛牌,並且讓臺灣的投資人能夠參與優質公司的成長,從而全面提升臺灣資本市場的活力與國際接軌程度。

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