台積電押寶Micro LED!合作美國新創Avicena:光學技術有望取代串連AI晶片的傳統銅線?
台積電押寶Micro LED!合作美國新創Avicena:光學技術有望取代串連AI晶片的傳統銅線?

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。

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本文授權轉載自:今周刊

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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

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賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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