隨著 AI、自駕車、5G通訊等技術的迅速發展，對高速運算的需求逐漸增加，為了解決高速傳輸帶來的傳輸耗損問題，「矽光子」（Silicon Photonics）成為引領半導體產業進行新技術變革的關鍵。

蘋果、輝達、台積電、英特爾等大廠目前都已開始投入研發矽光子技術，IBM 早在 20 年前就投入研發，英特爾則是最早量產矽光子的廠商，根據研調機構 Yole 報告，2021 年英特爾在矽光子市佔率高達 58%，而雲端供應商Google 和 Meta 也投入大量研發量能在矽光子領域來提升資料傳輸的效能。

至於台廠部分，台積電、聯電、日月光、聯亞與奈微光等公司，都在默默耕耘矽光子技術。

工研院電子與光電系統研究所組長方彥翔表示，矽光子技術其實已經發展一段時間了，但大家以前聽了無感，和機器學習一樣，直到 ChatGPT 推出後才開始引起大家的廣泛關注。隨著 ChatGPT 面臨高速運算問題，等到矽光子技術解決這些狀況後，民眾就會很有感，了解這項技術原來這麼重要。

綜觀台灣業界，已有完整半導體製造、設計、封測整合產業，在半導體和光電產業也有基礎優勢，然而，由於矽光子涉及光和電的技術，目前缺乏一個能夠同時了解光與電這兩個領域的溝通語言，再加上矽光子技術現階段主要應用於短期利基型市場，大多數有在提供矽光晶片下線的晶圓代工廠，都屬於客製化服務，仍缺乏統一平台，遂成為台廠在發展該技術的瓶頸。

工研院建置加速台廠光電整合平台

有鑒於矽光子對台灣產業發展的重要性，工研院在政府的支持下致力於建構光電廠與半導體廠的溝通平台，作為在學術界與產業界承先啟後的角色，開放給想發展這項技術的廠商，進而加速台灣矽光子的發展。

儘管國外已經有一些開放平台，像新加坡 AMF、格羅方德（GlobalFoundries）很早就開放矽光子平台，但方彥翔認為，格羅方德目前在矽光子製程約略落在 50 奈米，對於大幅提升單一渠道（channel）的速度有其難度，這對擁有先進製程技術的台灣是一大機會。他認為，建立開放平台後，結合台灣之光與電的軟硬實力，預計兩、三年內矽光晶片可能有較大的突破，並在五年左右，將可看到技術落實於產品上。

也因此，工研院、台灣光電化合物半導體產業協會（TOSIA）近期積極推動落實此事，TOSIA 以匯聚國內光電半導體產業發展共識，促成會員間之策略合作、擴大台灣光通訊產業聯盟，透過產官學研等資源之結合，推動光通訊與矽光子產業合作與產業鏈整合。身兼 TOSIA 副祕書長的方彥翔預計今年第三季成立光通訊與矽光子 SIG（Special Interest Group）。

Yole 預估，目前傳統插拔式模組能實現 51.2T 的光訊號傳輸速率，但隨著未來傳輸需求資料量大增，預估從 51.2T 增至 204.8T，而傳統的光收發模組傳輸損耗會成為當前技術瓶頸，而 204.8 T 也是工研院三、四年內的近期目標。

對於外界認為台灣矽光子產業領域發展落後於歐美國家，方彥翔強調，半導體和先進製程是台灣的強項，加上產業群聚效應，仍有望追趕上其他國際大廠，除了利用台灣在半導體和光電產業的基礎優勢，配合政府投入更多資源，有望加快技術突破和創新。同時，工研院將扮演產學合作間的推手，建立矽光子技術的研發和應用平台，加速技術轉化，並透過與國際領先的矽光子研發機構和企業合作，進行技術交流和合作開發，加速台灣在矽光子領域的發展。

（首圖來源：）

延伸閱讀：