文章大綱
矽光子技術是將光子技術與矽材料結合，使光能在矽晶片中傳輸訊號。
傳統的電腦晶片是用電信號來傳遞訊息，而矽光子技術則是用光來傳遞訊息。
在 AI 高階算力需求下，晶片效能要求越來越高，因此矽光子可以被視為下一個世代的新技術。
這一篇文就來帶你認識矽光子是什麼？台股矽光子概念股到底有哪些公司！
台股矽光子概念股有哪些？
隨著 AI 算力需求增加，SEMI 預估 2030 年全球矽光子半導體市場規模將可達到 78.6 億美元，年複合成長率（CAGR）高達 25.7％。
台積電也預計在 2026 年整合 CoWoS 先進封裝與矽光子技術，完成共同封裝光學元件，讓台灣矽光子概念股備受期待。
台股矽光子概念股市值龍頭是台積電，接下來的排名是日月光投控、智邦、矽格、光聖等 12 間台股上市櫃公司。
| 股票名稱(代號) | 20240910收盤價 | 成交金額(千) | 股本(百萬) | 總市值(億) | 本益比(近四季) |
|---|---|---|---|---|---|
| 台積電(2330) | 904 | 31067424 | 259336 | 234439.7 | 25.4 |
| 智邦(2345) | 495 | 1109206 | 5606 | 2775 | 29.3 |
| 波若威(3163) | 152.5 | 1969932 | 805 | 122.8 | 23.6 |
| 光環(3234) | 38 | 30901 | 1115 | 42.4 | – |
| 台星科(3265) | 105 | 71466 | 1363 | 143.1 | 16.6 |
| 上詮(3363) | 164.5 | 1307602 | 1036 | 170.4 | – |
| 聯鈞(3450) | 164 | 592031 | 1457 | 238.9 | 263.7 |
| 日月光投控(3711) | 144.5 | 1383152 | 43902 | 6343.8 | 20.1 |
| 華星光(4979) | 117.5 | 4278429 | 1408 | 165.4 | 29.4 |
| 矽格(6257) | 74.5 | 360799 | 4747 | 353.7 | 14.2 |
| 光聖(6442) | 343 | 2170121 | 756 | 259.3 | 56.4 |
| 訊芯-KY(6451) | 204 | 1150590 | 1075 | 219.3 | 72.4 |
矽光子（SiPh：Silicon photonics）是什麼？
- 矽（Silicon）：矽是一種非常常見的材料，主要用在電腦和電子裝置的晶片裡。
- 光子（Photons）：光子是光的基本粒子，類似於光的「小顆粒」。
矽光子技術是將光子技術與矽材料結合，使光能在矽晶片中傳輸訊號。
傳統的電腦晶片是用電信號來傳遞訊息，而矽光子技術則是用光來傳遞訊息。
這樣的好處是可以讓訊息傳遞得更快，並且減少熱量的產生。
得益於現代半導體技術，矽光子能夠利用現有的互補金屬氧化物半導體（CMOS）生態系統，包括前端和後端工藝，實現高密度光子集成電路（PIC），並在低成本的緊湊芯片上實現複雜的光學功能（如濾波或調制）。
與傳統的電子集成電路相比，矽光子技術在高帶寬和能效方面具有說服力，傳輸速度高時傳統電子集成電路可能會出現嚴重的信號完整性失真。
隨著人工智能、通信和自動駕駛等領域對大量計算的需求不斷增加，集成電路（IC）的發展在摩爾定律的前提下達到了物理極限。
目前業界想透過光學來突破極限，許多國內外公司正積極採用「矽光子」技術。當電子與光子相遇，不僅解決了信號傳輸損失問題，還被認為是一種可能開創新時代的關鍵技術，有望革新未來世界。
矽光子有潛力提升光電子傳輸速度，解決目前計算機組件中銅線所面臨的信號損失和發熱問題。因此，半導體巨頭如 TSMC 和 Intel 已經投入相關研發工作。
光學收發器模組包括各種組件，如光接收器、放大器、調製器等。在過去，這些組件分別分散在印刷電路板（PCB）上。
然而，為了降低功耗、提高數據傳輸速度、減少傳輸損失和信號延遲，這些組件被整合到一個矽芯片中。
什麼是 CPO 共封裝光學？
CPO 共封裝光學是將光學元件和電子元件一起封裝在同一個模組裡，這樣做的目的是提高訊號傳輸的速度和效率。
比起傳統的方法，這樣的封裝方式可以讓訊號在模組內傳輸時更加快速，且能降低延遲和能量消耗。
「共封裝光學」（CPO）和「光學 I/O」有望通過高度組裝集成進一步縮短電路路徑，從而實現更高的帶寬，確保在能效（pJ/bit）和資本支出（$/Gbps）方面優於可插拔光學設備。
目前矽光子的可插拔光學收發器已經商用，速度可達 800Gbps。與前面板收發器不同，光學引擎可以部署在 ASIC IC 包裝周圍，稱為板載光學（OBO），支持 1.6T Gbps。
矽光子的優點
矽光子技術有望取代銅線，提供更大的帶寬、更長的傳輸距離和更好的能效。因此，矽光子技術將廣泛應用於未來超大規模數據中心的光學收發器或板載/共封裝光學中。
PICs 可實現、擴展和增加數據傳輸。與傳統電子電路相比，PICs 可能消耗更少的電能，產生更少的熱量，提供能效帶寬擴展的潛力。
SiPh 與 CMOS（電子）製造工藝兼容，這使得 SiPh PICs 可以使用現有的晶圓廠基礎設施進行製造。
考慮到光子的物理特性，較舊的 CMOS 節點完全適合對光子設備和電路進行圖案化和製造。
矽光子目前的挑戰
目前矽光子面臨的幾個挑戰與組件集成有關，首先是通信問題，半導體製造商了解電子工藝，但由於光子組件的性能對溫度和路徑長度等因素敏感，並且線寬和間距對光信號傳輸有重大影響，因此需要一個通信平台。
該平台將提供設計規範、材料、參數等信息，以促進電子和光子製造商之間的通信。
此外，矽光子目前主要應用於利基市場，各種封裝工藝和材料標準仍在建立中。
大多數提供矽光子芯片製造的晶圓廠屬於定制服務領域，可能不適用於其他客戶。缺乏統一的平台可能會阻礙矽光子技術的發展。
除了缺乏通用平台，高製造成本、集成光源、組件性能、材料兼容性、熱效應和可靠性也是矽光子製造工藝中的挑戰。
隨著技術的不斷進步和創新，預計這些瓶頸在未來幾年到十年內將得到克服。
矽光子可以應用在什麼領域？
矽光子越來越多地應用於光學數據通信、傳感、生物醫學、汽車、天文學、航空航天、AR/VR 和 AI 應用中，汽車應用的一個例子是用於自動駕駛車輛的集成 LiDAR 芯片。
矽光子概念股有哪些？
台股的矽光子概念股有聯鈞(3450)、台積電(2330)、波若威(3163)、上詮(3363)、華星光(4979)、光環(3234)、光聖(6442)、訊芯-KY(6451)、智邦(2345)、日月光(3711)、矽格(6257)、台星科(3265)等公司。
