日前台積電高層在半導體展上分享矽光子技術的進度,而包括Meta、輝達、博通等全球科技大廠都已投入相關研發。由於矽光子能夠有效解決訊號耗損和熱量的問題,並提高AI的運算,引發市場對於矽光子的高度關注。矽光子技術由英特爾在2010年推出,而所謂矽光子,就是將電路IC及「光波導」結合在一起。而矽的英文名稱是Silicon,可以用來導紅外線,也可以用來導光波,因此非常適合用來作為「光波導」元件。
那麼,什麼是「光波導」?晶片內的傳導皆使用可以導光的線路,稱為「光波導」,光就在這些光波導的線路中傳來傳去。而大家都知道,就物理學上而言,沒有任何東西的速度比光更快,因此矽光子的最終願景就是用「光訊號」全面代替「電訊號」進行傳輸,就可以實現更高頻寬和更快速度的數據處理。當中難度在於如何將電子資料轉換成光,由於成本相對較高,且光通訊收發模組體積較大,因此多用在資料中心、伺服器等市場。
目前資料中心內部的資料傳輸是利用傳統插拔式光收發模組,傳輸路徑較長,因此當訊號傳輸速度上升到200G以上時,會造成訊號損失。而光收發模組,分別需要光接收器、光波導、光調變器、電流電壓轉換器、驅動 IC、交換器等元件,目前這些元件都是零散的放在 PCB板四處。而矽光子的技術就是將這些元件全數整合到單一矽晶片上,形成晶片和模組的共同封裝,也就是大家所稱的CPO,中文名稱是共同封裝光學元件。
從圖卡可以看到,為了減少電訊號和高速運算的的損失,業界將矽光元件改到接近伺服器交換器(Switch)週邊的位置,進一步縮短電流的距離,這個作法就是CPO技術,就是將電子積體電路(EIC)及光子積體電路(PIC),共同裝在同個載板,形成模組與晶片的共同封裝,進而取代光收發模組,讓光引擎更加地靠近CPU及GPU,縮短電的傳輸路徑,減少傳輸耗損和訊號的延遲。
根據工研院指出,CPO這項技術能讓資料量傳輸提高8倍,節省50%的功耗與30倍以上的算力,不過當前光電整合依然為進行式,因此只能說如何精進CPO的技術,將會是未來矽光子發展的重點。另外,王曈詢問了博士朋友,目前台灣還沒有公司成功做成矽光子,還在研發階段當中,因此矽光子現階段只有概念股,沒有受惠股。不過,王曈的團隊成員,還是整理了一張矽光子概念股的表格,提供給各位投資朋友們參考。
相關概念股包括磊晶的2455全新、3081聯亞,晶片設計與代工2330台積電,封測廠3265台星科、3711日月光以及6257矽格。還有測試介面廠6223旺矽、6515穎崴,提供交換器板材的6274台燿、連接器廠8147正凌、光通訊元件廠3163波若威,光收發模組廠3234光環、3363上詮、4908前鼎、4977眾達-KY、4979華星光、6442光聖、6451訊芯-KY,以及提供交換器的2354智邦及3380明泰。
以上資料由 王曈 分析師整理提供
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