台積電近期接受美國一家新創公司投片，生產光學傳輸接收器。這麼一個小小的動作，為何讓沉寂多年的台灣光電業者，大為振奮？
「台積電正在關注非典型光學技術！」 5月26日，美國電機電子工程師學會旗下媒體《IEEE Spectrum》刊出一篇報導，內容是台積電替美國Micro LED新創公司Avicena，生產Micro LED光源接收器（PD）。
光源接收器的製程難度不算高，不是只有台積電才做得出來的高階晶片；一家新創公司的投片量也不會太大，半導體業界人士因此解讀，這張訂單的意義是 「全球晶圓代工龍頭，給一家正在發展的小公司機會；這代表台積電看好Micro LED應用在光學傳輸上的技術潛力。」
Micro LED是近十年新發展出的技術，主要被應用在電視、智能手錶上，雖然具有低耗能、高亮度與長壽命特性，但每個像素都需要獨立晶粒，導致一個面板動輒需要數百萬、甚至數千萬顆晶片，大幅拉高成本。
如今，各家顯示業者正積極嘗試將Micro LED應用於資料中心晶片間傳輸的發光源，取代傳統銅纜或較先進的雷射傳輸。創立於2019年的Avicena就是眾多玩家之一，至今已獲得SK海力士、美光、三星、科林研發等半導體業者投資。
低功耗 、傳輸頻寬佳，成功說服台積電相助
為了使人工智慧 （AI） 伺服器達到高頻寬資料傳輸需求，以博通、輝達（NVIDIA）為首的業者，紛紛推出共同封裝光學元件（CPO）交換器架構，直接在晶片旁放置外部雷射模組、光纖作為「長距離傳輸」發光源，取代傳統機櫃間使用的光收發模組及銅線。
然而，在「機櫃內晶片間」的短距離傳輸上，目前仍以傳統銅線傳輸為主，但 Avicena認為，Micro LED與銅線相比，有更低功耗、傳輸頻寬更好的優勢，有意取而代之，成功說服台積電相助。
與Avicena合作的台積電北美分公司副總Lucas Tsai指出，LED已被大量使用在消費性電子產品上，功耗也比雷射低得多，「非常適合應用於短距離傳輸上。」
這波合作也讓苦尋轉型機會多年的台灣光電產業大感振奮，因為Avicena的技術，台灣多家公司也做得到。
與過去顯示器面板使用海量Micro LED不同，業界預估單一光通訊模組，對Micro LED的需求只有數百顆，雖然整體生產成本因此下降，但對單顆晶粒的品質、穩定性要求反而更高，看好台廠在光通訊戰場上，比中國對手更具競爭力。
長年關注LED產業的陽明交通大學講座教授洪瑞 華分析，伺服器產業有去中國化需求，「如果未來技術經過驗證發展可行，市場可以說是非台廠莫屬。」
目前，台灣有三家公司率先投入與Avicena競爭，包括最大LED廠富采、新創公司先發電光以及瑞利光智能，爭取合作對象包括輝達、AMD以及美系雲端業者。
富采是國內LED龍頭，內部人士透露，公司兩年前就已經與國際雲端服務供應商（CSP）展開合作，嘗試在圖形處理器（GPU）傳輸中導入Micro LED。一名富采研發人士表示，「雖然Avicena是在光通訊技術領先，但公司擁有大量磊晶機台、工廠，對產品進入量產較有把握。」
另一家摩拳擦掌的台廠，則是神秘的新創團隊先發電光。2017年成立，歷經多次轉手易主。現由台積電、弘塑出身的總經理吳欣賢領軍，並引入群創投資，租用其竹南T4廠房，投入Micro LED光源研發，據傳下半年將送樣美系晶片大廠。
最後一家則是2022年才由董事長何志浩、技術長何志祥這對兄弟創立的瑞利光智能，哥哥曾經在香港城市大學任教、專門研究矽光子，弟弟則曾參與蘋果頭戴顯示器Vision Pro軟體研發，兩人因看好Micro LED應用潛力，放下工作一起創業。
雷射傳輸速率快，是最大的競爭對手
接受《今周刊》訪問時，何志浩分析，瑞利光智能透過導入AI，發展出自家的Micro LED巨量轉移軟體技術，能夠大幅降低生產成本、提高效率，公司已經與美系晶片廠展開合作，預計送樣整合光源、接收器的光通訊元件，應用在CPO、光收發模組中。
儘管不少公司積極推廣Micro LED，技術上仍面臨不少挑戰，其中最大的競爭者就是雷射。業界人士分析，雷射傳輸速率還是最快、並且已經商業化，Micro LED則尚在研發階段，比如光源太發散等問題，需要額外加裝微透鏡（Micro Lens）。
一名化合物半導體業者也指出，光通訊本來就有自己的業界規範，現在導入Micro LED，連光纖、接受器都要重新設計，「業界不可能為了你一個新產品改規格。」
儘管業界認為，台積電此次與Avicena合作只是試水溫，Micro LED長期還是面臨與發展多年的雷射技術競爭，但台積電的一個小動作，已經為台灣的光電產業，帶來無限希望。
本文授權轉載自：今周刊
