光訊號傳輸巨量資料 矽光子技術為何關鍵？

【新唐人亞太台 2023 年 09 月 07 日訊】台積電董事長劉德音表示，半導體技術發展現在已到隧道出口，我們請教知識力科技執行長曲建仲博士，您怎麼看人工智慧時代，半導體技術主要趨勢，台積電、日月光都提到矽光子技術，您怎麼觀察為何這項科技，成為眾多廠商關注焦點？

知識力科技執行長 曲建仲：「

劉董事長談到的這兩個重點呢，第一個就先進封裝，未來的重要性會越來越高。也就是呢利用2D跟3D的方式把晶片堆疊在一起，這個是未來人工智慧第一個重要的趨勢。

那麼第二個重要的趨勢就是目前的這個人工智慧的運算，主要都是用電訊號的方式來傳送資料，可是因為資料的量越來越大，所以未來還呢這個伺服器跟伺服器，還有晶片跟晶片之間的這個資料傳輸量暴增的狀況，就不可以再用電的方式傳訊號，必須使用光的方式傳訊號，所以需要把電轉成光、把光轉成電。

而且這些元件都要儘量能夠跟矽晶片來做整合，這個我們就稱為矽光子。所以未來人工智慧的伺服器上面的晶片跟晶片之間，慢慢的朝向用光訊號傳送來取代電訊號傳送。

而你用光訊號傳送就代表必須把這些電轉光，還有光轉電的元件，它的尺寸要縮小，台積電把這個技術稱為「緊湊型通用光子引擎」（COUPE）。實際上它跟矽光子的概念是一樣的，也就是未來會有所謂的積體電路，它是用電的訊號，另外才有所謂的積體光路，它基本上會整合的光的訊號來做通訊，這樣才能夠解決人工智慧伺服器，它的晶跟晶片之間呢，未來通訊的頻繁要求越來越高，這樣的問題。

最大的挑戰主要還是在於，這個光通訊，必須使用光的訊號，而矽本身是不會發光的。所以，你要產生光訊號，就需要使用化合物半導體。所以化合物半導體。不管是光的發射跟光的接收，使用這種化合物，半導體跟矽晶體，必須想辦法用封裝的方式堆疊在一起，這個是它難度比較高的力。

當然初期一定是用先進封裝的方式堆疊整合起來，這樣可以縮小體積。那長期呢或許有機會可以在矽晶圓上直接先進位成用薄膜成長的方式，把這個化物半導體的元件直接成長在細晶圓上，或許這個是下一世代的方法，還是用先進封裝來做整合。」