Last Updated on 2026 年 3 月 22 日 by 総合編集組
重要提醒：本文內容純屬個人根據公開資料整理與分析，僅供參考與學習之用。本文未接受任何品牌或企業贊助，亦無商業利益往來。所有資訊以官方最新公告為準，本文不保證即時性或完整正確性。矽光子技術涉及複雜產業發展，請以相關企業官方資訊為主。若文中提及市場或投資相關數據，純為資訊分享，絕不構成任何投資建議。讀者應自行判斷並諮詢專業人士。
隨著生成式人工智慧應用快速擴展，資料中心對於高速傳輸的需求已經達到前所未見的程度。傳統依賴銅線的電子互連方式，在面對每秒數百Gb甚至Tb級別的頻寬要求時，容易出現訊號衰減、干擾以及大量熱能散失的狀況。相較之下，利用光子進行資料傳遞的矽光子技術，因為幾乎不產生額外熱量且能提供極高頻寬密度，逐漸成為支撐AI基礎設施升級的重要解決方案。
台灣在這波浪潮中沒有缺席，透過國際半導體產業協會在二○二四年九月SEMICON Taiwan展會期間正式成立的台灣SEMI矽光子產業聯盟（簡稱SiPhIA），成功將分散的光電元件製造與成熟半導體製程結合起來，形成一個高度整合的生態體系。
台灣SEMI矽光子產業聯盟的出現，標誌著台灣從過去專注晶圓代工與封測，逐步轉向光電一體化的整合發展路徑。成員數量在二○二五年已經超過一百一十家，涵蓋本土廠商以及全球供應鏈關鍵環節，包括基板材料供應商、精密設備廠商以及終端雲端服務業者。
台灣SEMI矽光子產業聯盟為主的平台合作模式，目的在於打破以往光學組件與半導體晶片各自獨立的局面，共同建立共通標準以實現大規模生產。
本文將從台灣SEMI矽光子產業聯盟成立背景、核心技術路線、組織運作方式、供應鏈版圖、市場前景、面對的挑戰、國際連結以及政府政策支持等面向，完整整理相關資訊，讓讀者能清楚掌握台灣在AI時代光電領域的戰略位置。
矽光子技術為何成為AI時代的關鍵轉型動力
在高性能運算與超大規模資料中心快速成長的背景下，電子傳輸所遇到的物理極限已經日益明顯。
銅導線在高速訊號傳遞時會產生明顯能量損耗與串擾，導致整體系統功耗上升，也限制了資料中心擴展的速度。矽光子技術改以光子取代電子作為傳輸媒介，能夠有效解決這些瓶頸。光訊號在傳輸過程中熱產生極低，同時具備極高頻寬密度，讓每秒超過1.6T的資料傳輸成為可能。
除了頻寬優勢，這項技術還能大幅降低功耗，對於面臨電力供應壓力的資料中心來說，是維持永續運作的重要指標。此外，利用現有成熟的CMOS製程將光學元件微縮並整合到矽晶片上，不僅縮小系統體積，也讓未來量產成本具備競爭力。這些特性讓矽光子成為推動人工智慧基礎設施持續升級的核心技術之一。
台灣憑藉原本在半導體領域的垂直整合優勢，正積極把握這波機會，透過台灣SEMI矽光子產業聯盟凝聚產業力量，加速從設計到製造的完整鏈條建立。
台積電與日月光雙引擎帶動技術突破
台灣SEMI矽光子產業聯盟由全球晶圓代工領導廠商台積電與全球最大半導體封測廠日月光投控共同倡議發起，兩大企業分別負責製造與封裝環節，完美對應矽光子技術中兩大關鍵面向。台積電的研發重點放在名為COUPE的緊湊型通用光學引擎平台上。這項平台運用先進異質整合能力，將光子晶片與電子控制晶片進行三維堆疊。
在二○二五年矽光子全球峰會上，台積電公布了相關進展，包括工程測試樣品的三維堆疊良率已經達到超過百分之九十九的水平，為後續商業化量產打下堅實基礎。另外，他們還開發出支援二百G傳輸速率的微環振盪器，直接提升資料交換的總頻寬。
預計在二○二六年，台積電就會將矽光子組件正式納入CoWoS先進封裝體系，實現共封裝光學的商業化生產。這項進展意味著晶片與光學元件真正一體化，將大幅降低AI加速器在高負載運作時的延遲與功耗。
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另一邊，日月光投控則專注解決光電轉換過程中的封裝與光纖耦合挑戰。他們推出的VIPack平台提供靈活的異質整合路徑，主要分為兩種主流結構。第一種是光子扇出型封裝疊加結構，將光子晶片置於頂層，透過高銅柱技術實現垂直連結，這種設計特別有利於光學側耦合，能簡化光纖與晶片的對準流程。第二種是非模塑二點五維結構，利用矽穿孔技術把光子晶片置於底部，在熱管理方面表現出色，能夠承受AI加速器高負載時產生的巨量熱能。
日月光與工研院合作開發的1.6 Tbps矽光子光學引擎，更讓台灣在已知合格光學引擎解決方案上取得領先地位。兩大企業的技術互補，正加速推動整個台灣SEMI矽光子產業聯盟從概念驗證走向量產應用。
三大技術專案小組解決技術碎片化問題
為了有效整合跨領域資源並推動標準化，台灣SEMI矽光子產業聯盟在二○二五年四月正式啟動三個技術專案小組，分別針對不同環節進行深度合作。第一個小組聚焦系統與子系統開發，主要任務是定義未來發展趨勢，並建立標準化的製程設計套件，讓設計人員能在電子設計自動化環境中輕鬆進行光學電路設計。
台灣SEMI矽光子產業聯盟第二個小組則專注先進封裝與測試，處理異質整合以及共封裝光學的關鍵技術，包括激光源置放、微米級光學對準，以及在有限空間內解決散熱問題。
第三個小組負責設備與自動化程序，由於光學元件對準精度要求遠高於傳統半導體，需要開發全新的主動對準技術與高速線上檢測工具，以提升量產效率並降低成本。
以下是台灣SEMI矽光子產業聯盟三大技術專案小組的整理表格，便於快速了解：
| SIG 編號 | 小組名稱 | 關鍵焦點 | 成員舉例 |
|---|---|---|---|
| SIG 1 | 系統與技術開發 | PIC設計、1.6T架構 | 台積電、聯發科 |
| SIG 2 | 先進封裝測試 | CPO、異質整合 | 日月光、矽品、錫格 |
| SIG 3 | 設備自動化 | 精密對準、量產工具 | 波若威、上詮、鴻海 |
這些台灣SEMI矽光子產業聯盟小組的運作，不僅加速技術成熟，也讓台灣能更有效參與國際標準制定，確保在全球供應鏈中的競爭優勢。
台灣矽光子供應鏈形成完整一條龍生態
台灣能打造全球最全面的矽光子生態系，主要仰賴原本世界級的半導體垂直整合能力。
台灣SEMI矽光子產業聯盟成員涵蓋從上游材料到下游系統整合的所有環節。上游部分，聯亞光電在磷化銦外延片領域占有重要地位，提供關鍵光源材料；而國際材料供應商Soitec所提供的Photonics-SOI晶圓，則為矽光子晶片提供高品質傳輸基底。
中游晶圓代工與光學組件環節，除了台積電之外，聯電與世界先進也積極投入相關製程。在無源組件方面，波若威、上詮與前鼎光電專注開發高精度光纖陣列，這是將光導入晶片的關鍵通道。
下游封測、測試與系統整合則由日月光與矽品提供核心異質封裝技術，錫格微電子則專注精密測試解決方案，解決光學訊號大規模自動化檢測的困難。在終端應用端，智邦科技的矽光子交換機，以及鴻海、廣達開發的AI伺服器架構，正逐步將技術推向實際商用。
台灣SEMI矽光子產業聯盟這樣的完整供應鏈，讓台灣能夠將國際設計公司的創新概念，快速轉化為具備商業價值的規模化產品，強化在全球光電領域的製造優勢。
市場規模快速成長的預測數據
矽光子市場正處於高速擴張階段，根據多份研究報告，未來十年成長力道將明顯超越傳統電子元件。
年複合成長率預估高達百分之二十五以上，以下是全球市場規模的整理表格：
| 年份 | 市場價值 (USD Billion) | 主要成長動力 |
|---|---|---|
| 2024 (估) | 2.16 | 400G 模組部署 |
| 2026 (預) | 3.55 – 4.03 | 800G 升級、AI 基礎設施 |
| 2030 (預) | 7.86 – 9.65 | 1.6T CPO 商業化、6G 電信 |
| 2035 (預) | 17.80 | 車用光學、量子計算 |
北美目前在晶片設計領域仍占有約百分之三十四到三十八的市場份額，但以台灣為首的亞太製造聚落，正成為成長最快的區域。
台灣SEMI矽光子產業聯盟的優勢在於能將設計創意轉化為大規模量產產品，這一點在AI基礎設施擴建浪潮中特別關鍵。
良率與熱管理等現實挑戰仍需克服
雖然前景看好，但產業界也存在一些務實的考量。目前矽光子模組的製造成本仍高於傳統光模組，部分代工廠的封裝良率維持在百分之八十以下，對追求成本效益的資料中心客戶而言構成一定門檻。
技術社群的討論中，不少人指出這項發展是一場需要長期投入的賽事，而非短期爆發。
例如應用光電曾因宣稱獲得大型雲端業者800G訂單而受到市場關注，但後續因量產能力與品質問題導致合作轉向其他廠商，凸顯技術宣稱與實際交付之間的差距。此外，雖然矽光子能降低傳輸能耗，但共封裝光學技術將雷射與複雜電路緊密結合，封裝內部的局部散熱問題依然嚴峻。
若組件壽命無法在高溫環境下維持較長時間，維護成本可能抵消部分能耗優勢。這些議題都需要台灣SEMI矽光子產業聯盟成員持續投入研發，才能確保技術真正落地。
積極參與國際標準並拓展跨國合作
台灣SEMI矽光子產業聯盟另一項重要工作是參與國際標準制定，以確保系統互操作性。聯盟與光纖互連論壇以及電機電子工程師學會保持密切聯繫。光纖互連論壇近期發布的計算光互連白皮書，為AI運算集群的光學路徑提供技術指引，並與全球大廠協商高效能能源接口框架，目標將每位元傳輸能耗降至個位數pJ水準。
此外，台灣也與荷蘭光子整合中心以及歐洲相關計畫進行對話，探討如何結合歐洲在光學研發的優勢與台灣的製造能力。這樣的跨國合作，有助於台灣在全球光電生態中取得更穩固的位置。
政府政策支持與人才培育需求
台灣政府已將矽光子產業定位為晶創台灣計畫的核心項目之一。行政院推出的十大AI行動計畫中，特別強調對相關研發的資金挹注，目標在二○二八年以前讓台灣在共封裝光學封裝領域占有全球超過百分之五十的市場份額。
透過次世代通訊計畫，政府也撥款數百億台幣，支持工研院與民間企業合作攻克一點六T以上的光電整合難關。
然而，人才短缺仍是共同隱憂。預計到二○二九年，台灣半導體產業將面臨八點八萬名工程師缺口。矽光子需要兼具電子學與物理光學背景的複合型人才，培育週期較長且成本較高。如何加速人才培育，將是產業下一步的重要課題。
二○二四到二○二七年技術發展藍圖
根據台灣SEMI矽光子產業聯盟發布的技術計畫，未來三年可望看到明確的轉型路徑。二○二四到二○二五年將完成八百G與一點六T光學引擎的標準化驗證，現有插拔式模組仍為主流，但矽光子方案的滲透率預計大幅提升。
二○二六年則被視為共同封裝光學（CPO）元年，台積電COUPE技術隨CoWoS量產，將正式開啟晶片與光學一體化的時代。二○二七年以後，技術將從二維、二點五維結構演進到全三維堆疊，大幅降低AI算力的單位能耗，讓萬億參數規模的模型能在更小的硬體資源下高效運作。
台灣SiPhIA矽光子聯盟：台灣在光電整合時代的戰略機會
透過台灣SEMI矽光子產業聯盟的成立，台灣成功將分散的光學元件能力與強大半導體製造體系結合，形成穩固的產業屏障。
雖然仍需面對良率、成本與國際競爭等挑戰，但憑藉從晶圓代工到先進封裝的完整優勢，台灣SEMI矽光子產業聯盟正穩步邁向矽光子時代的核心位置。這不僅是技術升級，更是產業話語權的戰略布局。
重要提醒：本文內容純屬個人根據公開資料整理與分析，僅供參考與學習之用。本文未接受任何品牌或企業贊助，亦無商業利益往來。所有資訊以官方最新公告為準，本文不保證即時性或完整正確性。矽光子技術涉及複雜產業發展，請以相關企業官方資訊為主。若文中提及市場或投資相關數據，純為資訊分享，絕不構成任何投資建議。讀者應自行判斷並諮詢專業人士。
引用來源
- Silicon Photonics Global Summit – SEMICON Taiwan, https://www.semicontaiwan.org/en/Silicon_Photonics
- Taiwan’s tech titans unite to propel silicon photonics into the AI Era – Richard Brown, https://brownbeat.medium.com/taiwans-tech-titans-unite-to-propel-silicon-photonics-into-the-ai-era-a365109d7953
- SEMI Identifies Key Solutions for Silicon Photonics Implementation from Design to Manufacturing | Media Coverage, https://www.hdw.com.tw/en/news/Article/ai-semi-manufacturing.htm
- SEMI Silicon Photonics Industry Alliance launches 3 special interest …, https://optics.org/press/6102
- SEMI Silicon Photonics Industry Alliance Launches Three Special Interest Groups to Lay Out a Technology Roadmap, https://www.semi.org/en/semi-press-releases/semi-silicon-photonics-industry-alliance-launches-three-special-interest-groups-to-lay-out-a-technology-roadmap
- SEMI Silicon Photonics Industry Alliance Launches Three Special Interest Groups to Lay Out a Technology Roadmap – Chiplet Marketplace, https://chiplet-marketplace.com/insights/news/semi-silicon-photonics-industry-al-liance
- SEMI Silicon Photonics Industry Alliance | SEMI, https://www.semi.org/en/Silicon_Photonics_Industry_Alliance
- Silicon photonics alliance formed – Semiconductor Packaging News, https://www.semiconductorpackagingnews.com/news/87056.html
- Invest Taiwan_產業情報[英文]_The Current Status of …, https://investtaiwan.nat.gov.tw/intelNewsPage202510300001eng?lang=eng&search=202510300001
- Optical Interconnect Market Size, Outlook 2026 – 2031 – Mordor Intelligence, https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/optical-interconnect-market
