護國群山的荷蘭學-商機》打造節能減碳的下一座神山,荷蘭遞來橄欖枝:光就是未來

2024-06-27 09:00

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盧斯本指出,恩荷芬高科技園區裡Smart Photonics、EFFECT Photonics、 MantiSpectra等新創公司開發光積體電路的各項應用,例如在健康、食品生產、水質管理等方面,相當有潛力。

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矽光子產業鏈 有機會打造下一座護國神山

針對矽光子的未來潛力,中山大學光電工程系教授洪勇智指出,生成式AI時代,資料中心需要以最快速度傳輸龐大資料,大型語言模型的訓練(Training)與推理(Inference)更需要提升算力,因此運算單元GPU之間以及GPU和交換機之間的資料傳輸也需以高速、低功耗的方式進行,利用光信號進行資料傳輸將是無可避免的趨勢,相關廠商如NVIDIA、Broadcom和AMD亦投入矽光子研究,因此矽光子被視為半導體產業的典範轉移。

洪勇智說明,光的優點是傳輸速度快,低能耗,效率高;相較之下,電在高速傳輸中會產生較高的能量損耗,限制其傳輸距離,影響資料的正確性。因此,生成式AI時代,帶動了光積體電路的需求,引爆矽光子商機。

20240609-e401-荷蘭專題_05-矽光子(Silicon Photonics)小檔案
 

在矽光子產業鏈中,台灣將扮演重要角色。洪勇智說,「從晶片設計、製造、封裝、測試到系統廠、伺服器廠商,全部動起來。如果台灣好好把握,有機會打造另一座護國神山。」

熟悉矽光子的市場人士指出,NVIDIA計畫在台灣打造矽光子產業鏈,獲得政府支持,目前正在設計矽光子產品,從產品開發、量產到驗證,大約要2年時間;競爭對手AMD也將在台灣建立研發中心並開發矽光子技術,而台灣有最佳半導體先進製程產業鏈,正好可以派上用場。

近年台積電積極投入矽光子技術,國際大廠紛紛把訂單轉向台積電。洪勇智分析,在技術上,光積體電路(PIC)必須與積體電路(EIC)相互搭配,台積電具有最先進的3 奈米積體電路製造技術以及3D Fabric封裝技術,加上矽光子積體電路技術,提供客戶一條龍的服務,搭配台灣在後段封裝與系統整合完整供應鏈,這是台灣的利基。

不過,目前台灣在矽光子人才方面相當欠缺。洪勇智表示,矽光子是跨領域學科,學生們必須熟悉光通訊、IC設計與半導體製造等三個重要的領域。一個8吋矽光子晶圓製作成本逾千萬元,門檻很高,學生們缺乏適當的實習場域,希望政府部門能加以重視,協助解決。

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發展矽光子產業鏈 台灣具兩大優勢

生成式AI時代,必須大幅提升效率並降低能耗,矽光子正好派上用場。依據工研院分析,全台資料中心一年耗電量高達521億度,占全台總用電量18%。未來如果採用新世代矽光子技術共同封裝光學產品(CPO),預估2030年可以把資料中心能耗降低40%,而且減少碳排106萬噸,成效非常可觀。

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