臺積電、英偉達、英特爾、蘋(píng)果等大廠(chǎng)搶攻硅光子技術(shù)

近期臺積電對外分享了其硅光子布局進(jìn)度，并將硅光子視作解決能源效率和AI運算兩大問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)后，硅光子一躍而成業(yè)界討論熱點(diǎn)。業(yè)界并傳出臺積電正在與其大客戶(hù)博通以及英偉達開(kāi)發(fā)基于硅光子技術(shù)的新產(chǎn)品，最快2025年進(jìn)入量產(chǎn)階段。

事實(shí)上，IBM 早在20 年前就已積極投入集 20 世紀兩大最重要的發(fā)明「硅集成電路」與「半導體鐳射」大成的「硅光子」技術(shù)。稱(chēng)霸CPU市場(chǎng)多年的英特爾也早已投資這項技術(shù)超過(guò)10年的時(shí)間，而蘋(píng)果、英偉達、臺積電等巨頭公司也已投入多年研發(fā)硅光子技術(shù)。

業(yè)界預測，硅光子市場(chǎng)（以裸晶計算）規模將從2021年的1.52億美元，在2027年攀升至9.27億美元，對于許多已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展高原期的領(lǐng)域而言，硅光子市場(chǎng)才正要起飛，其年復合成長(cháng)率達到36%，無(wú)疑是讓業(yè)界看重并起而投入的一大原因。

帶動(dòng)硅光子技術(shù)發(fā)展，并且成為新興潛力市場(chǎng)的一大原因，是來(lái)自光通訊的需求。延續摩爾定律越來(lái)越困難，但數據傳輸效率與運算效能需求卻仍快速增長(cháng)的情況下，透過(guò)半導體制程整合光電組件，不僅能提高元件密度、增加整體操作效率、減少耗能，還能達到有效降低成本的效益。

盡管，由數據中心需求驅動(dòng)的光通訊領(lǐng)域，是目前硅光子應用最大市場(chǎng)。但硅光子能讓全球科技業(yè)巨頭紛紛投入，它的應用市場(chǎng)絕不僅僅于此。

業(yè)界指出，硅光子技術(shù)可望帶來(lái)的突破還包括更精準、敏感的生物分析和檢測，其中最受市場(chǎng)期待的應用是血糖偵測。

在穿戴型設備上搭載血糖檢測功能是各大科技公司正在努力的目標，蘋(píng)果正是其一。為了開(kāi)發(fā)這項功能，蘋(píng)果曾與英國硅光子新創(chuàng )公司Rockley Photonics合作開(kāi)發(fā)，后來(lái)歷經(jīng)終止合作關(guān)系，以及Rockley Photonics于今年初申請破產(chǎn)后，蘋(píng)果傳出在非侵入性血糖偵測功能上取得大進(jìn)展。

根據Bloomberg的報道，蘋(píng)果采用的正是硅光子技術(shù)，技術(shù)原理為透過(guò)激光發(fā)出特定波長(cháng)的光，照射到皮膚下組織被葡萄糖吸收的區域，并且反射回傳感器，顯示出葡萄糖的濃度。而此硅光子芯片與傳感器則被報導將委由臺積電制造。

從感測的應用來(lái)看，硅光子在自動(dòng)駕駛汽車(chē)與無(wú)人機應用的領(lǐng)域也同樣受到關(guān)注。 激光雷達（LiDAR）的高感測精準度被視作自駕車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵，但目前的發(fā)展卻仍受限于成本高昂與技術(shù)復雜程度，未來(lái)若應用硅光子技術(shù)，預期將可以有效縮小搭載在電動(dòng)車(chē)上的組件體積并且降低成本。

另外則是運用無(wú)人機的高階陀螺儀，過(guò)往因為體積龐大加上成本昂貴，沒(méi)有辦法搭載在一般商用無(wú)人機上，若透過(guò)采用硅光子技術(shù)，光纖陀螺儀將可望大幅降低成本與體積，未來(lái)可望在消費型無(wú)人機裝置上看到光纖陀螺儀的采用。

此外，量子計算和通信的發(fā)展也可望由硅光子推動(dòng)，硅光子的應用領(lǐng)域中，光子運算（photonic processing）將從2021年幾乎不存在，到2027年竄升至硅光子第二大的應用領(lǐng)域，和消費者健康相關(guān)的市場(chǎng)則會(huì )躍升至第三大應用領(lǐng)域，其他具強力成長(cháng)動(dòng)能的還包括目前臺廠(chǎng)積極開(kāi)發(fā)的co-packaged engines、免疫分析 （immunoassay）、光互聯(lián) （optical interconnects）等領(lǐng)域。