铜退光进趋势下的硅光子材料和市场展望.pdf

銅退光進趨勢下的矽光子材料和市場展望

SiliconPhotonicsTechnologies,MaterialsandMarket

張崇學

工研院產業科技國際策略發展所

2024年5月29日

©工業技術研究院權利所有。

1矽光子技術路線與市場趨勢

2矽光子關鍵元件及材料解析

3矽光子供應鏈競合分析

產業科技國際策略發展所

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1矽光子技術路線與市場趨勢

2矽光子關鍵元件及材料解析

3矽光子供應鏈競合分析

產業科技國際策略發展所

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全球矽光子技術領導業者Intel：

「矽光」是結合20世紀兩個重要發明「矽積體電路」和「半導體雷射」

⚫光透過「光纖」傳輸相較於電透過「銅」傳輸，具有低損耗、高頻寬、不易受電磁波干擾、傳輸距離遠等優勢

⚫然而擔任光纖通訊「光電轉換、傳輸和接收」重要功能的光收發器，因矽基半導體不會發光，導致電子晶片EIC、光學

晶片PIC多由互相獨立的供應鏈生產封裝，最後再交由模組廠進行連接組裝

◼傳統可插拔式光收發器(Transceiver)結構

PCB上的EIC插槽

光發射元件TOSA和PIC

半導體雷射LD

TOSAROSA

光接收元件ROSA和PIC

光感測晶片PD

光纖接口

產業科技國際策略發展所資料來源：工研院產科國際所

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AI引領銅退光進趨勢，讓高度整合、低傳輸損耗的矽光子找到突破口

◼傳統光收發器vs矽光子光收發器

傳統光收發器矽光子光收發器

元件離散的電子和光學元件整合在矽晶片上

傳輸損耗高低

製造流程複雜高度整合

組裝自動化程度低自動化程度高

產品信賴度低高

技術門檻低高

成本低隨傳輸速度增加會更具成本效益

⚫隨著資料中心運算能力的增加，傳統光收發器的傳輸損耗問題持續擴大，讓高度整合的矽光子技術

開始顯現其優勢，據傳Google已在必威体育精装版的資料中心，開始佈署800G的矽光子光收發器

產業科技國際策略發展所資料來源：工研院產科