台积电、英伟达、英特尔、苹果等大厂抢攻硅光子技术

近期台积电对外分享了其硅光子布局进度，并将硅光子视作解决能源效率和AI运算两大问题的关键技术后，硅光子一跃而成业界讨论热点。业界并传出台积电正在与其大客户博通以及英伟达开发基于硅光子技术的新产品，最快2025年进入量产阶段。

事实上，IBM 早在20 年前就已积极投入集 20 世纪两大最重要的发明「硅集成电路」与「半导体镭射」大成的「硅光子」技术。称霸CPU市场多年的英特尔也早已投资这项技术超过10年的时间，而苹果、英伟达、台积电等巨头公司也已投入多年研发硅光子技术。

业界预测，硅光子市场（以裸晶计算）规模将从2021年的1.52亿美元，在2027年攀升至9.27亿美元，对于许多已经进入发展高原期的领域而言，硅光子市场才正要起飞，其年复合成长率达到36%，无疑是让业界看重并起而投入的一大原因。

带动硅光子技术发展，并且成为新兴潜力市场的一大原因，是来自光通讯的需求。延续摩尔定律越来越困难，但数据传输效率与运算效能需求却仍快速增长的情况下，透过半导体制程整合光电组件，不仅能提高元件密度、增加整体操作效率、减少耗能，还能达到有效降低成本的效益。

尽管，由数据中心需求驱动的光通讯领域，是目前硅光子应用最大市场。但硅光子能让全球科技业巨头纷纷投入，它的应用市场绝不仅仅于此。

业界指出，硅光子技术可望带来的突破还包括更精准、敏感的生物分析和检测，其中最受市场期待的应用是血糖侦测。

在穿戴型设备上搭载血糖检测功能是各大科技公司正在努力的目标，苹果正是其一。为了开发这项功能，苹果曾与英国硅光子新创公司Rockley Photonics合作开发，后来历经终止合作关系，以及Rockley Photonics于今年初申请破产后，苹果传出在非侵入性血糖侦测功能上取得大进展。

根据Bloomberg的报道，苹果采用的正是硅光子技术，技术原理为透过激光发出特定波长的光，照射到皮肤下组织被葡萄糖吸收的区域，并且反射回传感器，显示出葡萄糖的浓度。而此硅光子芯片与传感器则被报导将委由台积电制造。

从感测的应用来看，硅光子在自动驾驶汽车与无人机应用的领域也同样受到关注。 激光雷达（LiDAR）的高感测精准度被视作自驾车发展的关键，但目前的发展却仍受限于成本高昂与技术复杂程度，未来若应用硅光子技术，预期将可以有效缩小搭载在电动车上的组件体积并且降低成本。

另外则是运用无人机的高阶陀螺仪，过往因为体积庞大加上成本昂贵，没有办法搭载在一般商用无人机上，若透过采用硅光子技术，光纤陀螺仪将可望大幅降低成本与体积，未来可望在消费型无人机装置上看到光纤陀螺仪的采用。

此外，量子计算和通信的发展也可望由硅光子推动，硅光子的应用领域中，光子运算（photonic processing）将从2021年几乎不存在，到2027年窜升至硅光子第二大的应用领域，和消费者健康相关的市场则会跃升至第三大应用领域，其他具强力成长动能的还包括目前台厂积极开发的co-packaged engines、免疫分析 （immunoassay）、光互联 （optical interconnects）等领域。

封面图片来源：拍信网