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莊貿捷:《民意論壇》矽光子單兵作戰 護國神山危機

矽光子因具有解決晶片耗能及提高運算的絕佳特性,吸引台積電和日月光全力投入。記者簡永祥/攝影
矽光子因具有解決晶片耗能及提高運算的絕佳特性,吸引台積電和日月光全力投入。記者簡永祥/攝影

  當今的半導體產業中,上游設計端以歐美為主,中游製造端是台灣為龍頭,下游封裝測試則為台灣、中國為前段班,至於記憶體方面由韓國、美國為領頭羊。在此產業大架構下,又於半導體產業走進二奈米後,各界將目光轉向矽光子技術,找出突破物理極限的新方法,這儼然成為美中對抗的下一個焦點。

  近年受到疫情、戰爭影響,白宮發現半導體只在設計端領先,但在製造、封測卻無法掌握,進而意識到產業空洞化危機,隨即利用「三戰」箝制中國,意即貿易戰、稅務戰和零件機台戰。

  北京為求突破美國在三戰的包夾,近期以土法煉鋼的方式,將較為落後的半導體機台,東拼西湊打造出「類七奈米」的晶片,向白宮宣示科技實力。中國除了以上宣示以外,令人注意的是中國逐步將突破口放在矽光子之上,該技術可簡略以積體「光」路來理解,是把矽晶片上電子改以光子做為傳輸的重要技術。

  為何矽光子受到矚目?因為光子在訊息的傳輸容量大、速度快、功耗低及抗干擾性強等特性,相較於電子有優勢,可望滿足下一世代人工智慧(AI)快速計算的需求,也就是說,在資料處理中心、伺服器等應用上特別適合。此外,隨著傳統半導體視為神主牌的摩爾定律,不斷傳出晶片微縮即將走到盡頭,矽光子才成全球產業界研究之重要項目。

  雖然矽光子漸受重視,在各界努力下,已經有設計、代工及封測等初步的產業鏈,得以小批量商業化生產;但也有相當不足之處,例如產業規模小,主要應用均在落後製程,像九十、六十五、四十奈米製程等,這和積體電路的先進製程(七奈米以下)有著天壤之別。

  還有,產業鏈方面亦未竟完備,像是異質整合材料、封裝和元件等業者,無論是技術,抑或供應鏈整合仍需時間磨合。不過,美中兩大政府均已經投入資源,金額逐年攀高,並開始扶持扶植新創企業AyarLabs、Lightmatter、中國曦智科技等;且輔導產業龍頭如英特爾、中芯國際進行合作,試圖在半導體上突圍。

  反觀,台灣業者未有大規模整合動向,大致處在單兵作戰的階段,更重要的是政府的角色過於「被動」,只在矽光子整合上管制以外,並未進行產業盤點整合,也未進一步推動矽光子的產業合縱連橫的計畫。此些可能成為未來一大隱憂,尤其AI的出現,近來科技產業跳躍相當明顯,政府應時刻警惕謹慎,否則數十年來所奠定的護國神山,將有土崩瓦解的危機。

 

作者:莊貿捷/中華經濟研究院產業研究員
資料來源:聯合報/2023-12-12 00:45