是什麼技術，讓 Nvidia、台積電及 Intel 都先後競相投資？又是什麼在市場上被譽為推升 AI 及傳輸效能的下一代關鍵技術？沒錯！這就是如今在全球十分熱門的討論話題 — 矽光子。矽光子技術的純熟，有望在超速網路、AI 算力，甚至量子電腦領域都有相關的應用，在台股也是當前十分熱門的題材！今天 fiisual 就用一篇貼文的時間，簡單地和大家介紹什麼是矽光子？以及最近熱門的矽光子聯盟又是什麼吧！

矽光子是什麼？

矽光子（Silicon Photonics）是以光作為媒介，在晶片內使用可導光材質作為線路，這些線路被稱為「光波導」。這種技術結合了光學元件與電路，使用光訊號代替電訊號來傳輸數據，從而實現更高頻寬、更高效能的資料傳輸。矽光子產業是一個快速發展的新興科技領域，目前有望的應用是將上述的光學傳導技術和半導體相關製程技術做結合，發展出更快速且低耗能的晶片。

由於玻璃 (SiO2) 對光是透明、不會干擾的特性，使其成為傳遞光的材料首選。因此，結合矽晶圓和光學系統的「矽光子」成為近期的關注焦點。

光傳導不是第一次的應用？

大家常提到的光纖，其實和這裡提到的矽光子在半導體領域的應用，其實在技術上有些許雷同之處。

應用	差異
光纖	光纖的主要技術是利用光電轉換模組，將電訊號轉換為光訊號後，在玻璃及塑料纖維中進行「長途」的傳遞，大幅度的提升了效能。
矽光子	矽光子在半導體中的應用，主要也是希望利用光傳導來提升效能及降低功耗，有望解決高度運算下帶來的發熱問題，不過訊號傳遞僅在晶片內或是晶片之間。

矽光子的應用

共封裝光學 (CPO)

上述所說到的光學和半導體的結合，即是 CPO (Co-Packaged Optics) 共封裝光學，是一種將光學元件整合到電子晶片內部的技術，透過矽製成的光收發器將電訊號轉換為光訊號，在光纖中快速傳遞。除了能夠提升效能、減少訊號損失，由於 CPO 技術將光學元件和電子芯片集成在同一封裝中，極大提高了系統的集成度，因此能夠進一步減少功耗、降低成本。

共封裝光學(CPO)示意圖。

除了 CPO 的應用，矽光子也有望應用在其他產業。因為技術較新，部分產業都仍屬於開發初期，未來的變動可能較大。以下列出幾個市場討論度高的產業應用。

IT 電信

矽光子憑藉著高速、低功耗的優勢，有望在 IT 產業中發揮重要的角色。例如將矽光子技術替代傳統傳輸方式，提高效率。矽光子也可望實現片上、芯片間和板級的高速光學互連，支持動態重構的網絡架構，這將大幅度地提升資源帶寬的應用性。另外，我們也有望看到矽光子的技術應用在如 5G 等邊緣運算的處理器中，提高邊緣計算效率外，也因為其高密度特性，可以減少所需空間。

數據中心

矽光子技術用於數據中心內部的高速光學互連，包括服務器之間、機架之間的連接。這使得伺服器將實現高速的數據傳輸技術，滿足持續增長的數據頻寬需求。

感測器＆AR / VR

可應用於 LiDar 系統，開發更高精度的 3D 環境感測裝置。提高車內組建彼此間的資料傳輸效率，有望幫助輔助駕駛系統的再升級，甚至是車輛和各項基礎建設間的資料傳輸。

另外，在 AR / VR 領域中，矽光子也可以協助各項動作識別的辨識及傳輸，也可加快圖像辨識及處理能力。

生技醫療

矽光子可用於生物感測器中，協助光學診斷及成像，提高診斷效率及準確度。其高密度所帶來的小體積特性，也更有利於其在植入式醫療器件的應用。

矽光子聯盟

矽光子概念股

由於台灣專門做矽光子技術的公司相對較少，因此在 9/3 的 Semicon 大會上，由台積電及日月光擔任聯盟倡議人，聯合積極發展矽光子相關技術的光通訊和封裝產業等 30 家公司，成立「矽光子聯盟」。期望透過整合材料、光學、電子學和封裝等各領域資源，成為發展矽光子產業的優勢，鞏固台灣於全球的半導體地位。

矽光子聯盟公司。