中國光刻機突圍•ASML困境加劇•三星搶DRAM龍頭

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科技產業洞察 · Episode #70 · · PT20M8S

Host · 蔡珵澤

Summary

本集節目深入剖析了聯電(UMC)與全球微電子研究中心imec簽署矽光子製程技術授權協議的重大戰略意義。兩位主持人闡述了矽光子技術為何成為AI時代突破傳統電子傳輸瓶關鍵,它如何透過光子取代電子,解決AI數據中心對超高頻寬、低功耗傳輸的迫切需求,並探討了聯電此次佈局如何 leveraging 既有12吋晶圓製造優勢,開闢高價值新藍海。同時,節目也客觀分析了聯電在這一領域所面臨的嚴峻挑戰,包括來自台積電和英特爾等巨頭的激烈競爭,以及矽光子技術本身從研發到量產的複雜性與時間窗口壓力,啟發聽眾思考創新與轉型在半導體產業中的關鍵作用。

Transcript

各位忠實的聽眾朋友,大家好! 我是你們的老朋友蔡珵澤。 歡迎大家再次收聽我們的深度解析節目。

大家好,我是蔡燿先。 很高興又和大家在空中相會。

澤哥和燿先又來了! 今天,我們要揭開半導體產業一個「光芒萬丈」的全新篇章,一個不亞於任何AI晶片突破的深層次革命。

當我們還在驚嘆AI算力極限,甚至為其龐大功耗感到憂心忡忡時, 其實,一場關於「光」的革命,正以迅雷不及掩耳之勢席捲而來!

沒錯,澤哥說的正是半導體領域炙手可熱的「矽光子」技術。 這項技術不僅被視為突破傳統電子傳輸瓶頸的「聖杯」,更承載著AI時代對超高速、 超低功耗資料傳輸的無限渴望與期待。

它不只是技術演進,更是整個產業思維的轉向。

確實如此。 而且,這場光的戰役,這次連台灣晶圓代工的巨頭之一——「聯電」也赫然在列, 宣布重磅投入。

這無疑讓整個半導體界都為之振奮,好戲連連,值得我們深入探討!

讓我們把時間拉回到2025年12月8日。 當時,聯電發布了一個足以震動半導體業界的重大消息:他們正式宣布與全球頂尖的微電子研究機構imec簽署了技術授權協議。

imec在微電子領域的地位舉足輕重,可以說是半導體技術的「前瞻實驗室」和「創新孵化器」。

這份協議的意義可不只是簽了個字而已。 簡單來說,聯電這次是拿到了imec研發多年的「iSiPP300矽光子製程技術」的「武功秘笈」!

這套秘笈不僅代表了當前矽光子領域的尖端工藝,更關鍵的是, 它還具備了與未來趨勢——「共封裝光學」的相容性。

這說明聯電已經磨刀霍霍,準備在矽光子的藍海市場中大展拳腳。

聯電的野心與目標也十分明確。 他們計劃憑藉這項授權,迅速推出一個基於12吋晶圓的先進矽光子平台, 直接瞄準並搶佔下一代高速連接的應用市場,特別是AI數據中心與高效能運算的需求。

沒錯,而且聯電的時間軸規劃也相當清晰。 根據他們的佈局,預計在2026年,聯電就會與一些先驅客戶攜手合作, 在這個全新的12吋矽光子平台上,啟動用於光收發器的光子晶片試產工作。

這將是他們從傳統電子晶片跨足光子晶片的第一步。

隨後,到了2027年,這些關鍵的光子晶片將進入風險試產階段, 並有望逐步邁向量產。 對於長期以來以成熟製程見長的聯電而言,這不僅僅是一項新業務的拓展,

更是一次意義深遠的戰略轉型,象徵著他們在技術前沿上的積極佈局與自我超越。

燿先,你剛才提到這是「戰略轉型」。 那麼,從更廣泛的視角來看,你覺得矽光子技術為何會突然成為半導體產業的兵家必爭之地?

是不是因為當前的AI數據中心,簡直就像一個個失控的「電力大胃王」, 不僅吞噬了驚人的電能,還在數據傳輸速度上頻頻亮起紅燈?

澤哥的形容真是精準到位! 的確,這是當前半導體產業,特別是AI與高效能運算領域面臨的最大痛點之一。

隨著全球AI工作負載呈現指數級的瘋狂增長,傳統基於銅線的電子互連技術, 無論在功耗、散熱,還是在數據傳輸的速度與頻寬上,都已經逼近甚至觸及了其物理極限。

這就像一條設計給普通車流的高速公路,突然湧入了無數的超級跑車, 車流越來越大,但道路卻始終不夠寬,結果就是嚴重的塞車與效率瓶頸。

所以,矽光子技術的出現,可以理解為是為了拓寬這條「數據高速公路」, 甚至是將它升級為「光子超高速通道」囉?

完全正確。 矽光子技術的核心魅力,就在於它顛覆性地採用了「光子」來取代傳統的「電子」進行數據傳輸。

它最大的突破在於,能夠將原本獨立的光學元件,例如光波導、 調變器、光偵測器等,與電子電路「直接整合」到單一的矽晶片上。

這不僅大幅縮小了體積,更提升了整合度與效能。

哇,這聽起來真的像是將科幻電影中的情節搬進了現實! 如果數據真的能用光來傳輸,那速度肯定會快到飛起來,而且對於現在AI數據中心面臨的巨大能源消耗問題,

也能帶來實質性的改善,省下可觀的電費吧?

正是如此,澤哥。 透過光來傳輸數據,我們不僅能實現前所未有的超高頻寬與極低延遲, 同時也能夠大幅度地降低能源消耗與發熱量。

這對於我們今天所討論的AI數據中心以及高效能運算系統來說, 無疑是突破現有瓶頸、開啟全新效能境界的「金鑰匙」。

它讓數據流動得更快速、更順暢、也更節能。

更令人振奮的是,矽光子技術不僅解決了當下的痛點,它還被寄予厚望, 有望在某種程度上「打破摩爾定律的物理極限」。

我們知道,傳統晶體管微縮的難度越來越高,成本也越來越昂貴。 而imec的iSiPP300平台之所以如此引人注目,就是因為它採用了193奈米浸潤式微影、

多層矽和鍺矽摻雜,以及先進的3D封裝模組等一系列尖端技術。 這些技術的結合,使得光學元件和電子電路能夠實現「共封裝」, 也就是我們常說的CPO。

這是一種將光電模組直接集成到處理器旁邊,大幅縮短傳輸距離, 從而提升效率和降低功耗的創新封裝方式。

談到聯電此次的戰略佈局,聯電資深副總經理洪圭鈞先生便直言不諱地表示, 他們非常高興能獲得imec這項最先進的矽光子製程技術授權。

他認為,這將如同為聯電12吋光子平台的發展注入了一劑「強心針」, 讓其研發與推動速度大幅加速。

洪副總的談話中,更為我們揭示了聯電的宏大願景。 他特別強調,聯電不僅僅是引進技術,更將把他們自身多元的先進封裝技術整合進來。

這意味著,在未來系統架構持續朝向更高整合度演進,特別是像CPO和光學I/O成為主流時, 聯電就能夠為數據中心內部以及對外的通訊,提供一套兼具高頻寬、

極致節能效率,並且具備高度可擴展性的光學互連解決方案。 這番宣言,無疑是聯電對未來市場、對技術發展方向,所做出的一個深具前瞻性與長期承諾的明確表態。

而作為技術授權方,imec的IC-Link副總裁Philippe Absil也對此合作給予了高度評價。

他強調,imec在過去十多年中,透過不懈的努力,已經明確證明了在12吋晶圓上應用先進CMOS製程, 能夠為矽光子技術帶來顯著的性能飛躍與成本效益。

這也驗證了矽光子並非紙上談兵,而是具備大規模量產潛力的實用技術。

Absil副總裁也進一步指出,imec的iSiPP300平台之所以領先, 關鍵在於其具備非常緊湊且高度節能的元件設計。

他認為,這份與聯電的合作協議,不僅是技術的轉移,更展現了imec與全球半導體產業緊密合作的策略意圖, 旨在將這些尖端的矽光子解決方案,加速推向更廣闊的市場,讓更多產業夥伴能夠從中受益。

說到市場潛力,澤哥,這確實是讓所有人都為之側目的焦點。 從各大研究機構的市場數據來看,矽光子領域的成長曲線,簡直可以用「驚心動魄」來形容。

驚心動魄到什麼程度? 我感覺這塊市場在過去可能還只是實驗室裡的議題,但突然之間, 它就像一顆新星般崛起,成為了全球科技巨頭們爭相佈局的「兵家必爭之地」。

這背後的驅動力究竟有多強大?

數據不會說謊。 根據國際半導體產業協會SEMI的權威數據顯示,全球矽光子市場規模在2022年約為126億美元。

哇,這已經是個百億美元級別的龐大市場了,比想像中還要大!

然而,更令人震驚的是其預期的增長速度。 SEMI預計,到2030年,這個數字將會飆升至驚人的786億美元, 這意味著其複合年增長率將高達25.7%。

同時,另一家知名市場研究機構Yole也預測,即便單看矽光子收發器市場, 到2027年規模也將達到50億美元。

這兩組數據都強烈指向一個共同的未來趨勢。

這成長速度,簡直是比坐火箭還要快,甚至可以說是「光速」成長! 難怪包括聯電在內的各家大廠,都迫不及待地想要在這場新的產業革命中搶佔一席之地。

尤其值得我們深入關注的是,在所有矽光子的應用領域中,數據中心的需求佔比高達74.91%。 這是一個壓倒性的數字。

此外,矽光收發器在2025年預計將佔據整個光收發器市場25%的份額。 所有這些指標都毫無疑問地指向同一個核心趨勢:AI的爆炸性發展,

正在以前所未有的速度,催生出數據中心對於高速、高效、低功耗光學互連方案的龐大且緊迫的需求。 這正是矽光子的「黃金時代」。

燿先,聽你這麼分析,聯電這次進軍矽光子的佈局,無論從時機點還是策略選擇上來看, 都顯得非常高明與精準啊!

他們在成熟製程領域本身就擁有深厚且穩固的基礎,如今又將觸角伸向矽光子這個高成長、 高價值的全新領域。

這是不是有點像一位武林高手,將內功心法修煉得爐火純青之後, 又習得了一套新潮且威力十足的外家拳法,兩者結合,功力倍增?

澤哥這個比喻實在是太貼切了! 確實,聯電在全球專用晶圓代工市場佔有率位居前列,旗下擁有12座晶圓廠, 每月總產能超過40萬片晶圓。

儘管他們的強項一直是在成熟製程,但值得我們注意的是,聯電並非對光學技術一無所知, 他們在SOI晶圓製程以及8吋矽光子生產方面,其實早已累積了寶貴的經驗。

這些都是他們發展矽光子的「內功」基礎。

這麼一說,我懂了。 所以這次獲得imec的先進技術授權,對於聯電而言,就像是拿到了更高級的「武功秘笈」。

他們可以將現有的、在12吋晶圓製造上爐火純青的各種工站, 例如黃光微影、蝕刻、薄膜沉積、離子植入這些半導體製造的「基本功」, 直接且有效地應用到光學元件的生產上。

這就讓他們在AI時代這個全新的競技場中,獲得了新的入場券和競爭籌碼, 不再單純依賴傳統的邏輯晶片代工。

這不僅是一個極其明智的多元化發展策略,更重要的是,它能有效降低聯電對日益商品化、 利潤空間受擠壓的成熟製程的依賴,為公司開闢新的成長曲線, 提升未來的長期競爭力。

然而,燿先,在變幻莫測的半導體世界裡,從來就沒有所謂的一帆風順。 當聯電帶著雄心壯志踏入矽光子這個充滿希望的領域時,我們也必須清醒地認識到,

他們所面臨的潛在挑戰和來自競爭者的巨大壓力。 畢竟,在這個賽道上,包括台積電和英特爾在內的眾多科技巨頭, 早已佈局深遠,並以驚人的速度奔跑著。

澤哥的提問非常關鍵,也點出了我們節目「深度分析」的價值所在。 確實,儘管聯電此次的戰略佈局值得肯定與期待,但我們必須客觀且理性地分析其中的挑戰。

首當其衝的,就是在矽光子領域,聯電將面臨實力極為強勁的競爭對手。

能具體談談這些「重量級選手」是誰嗎?

當仁不讓的,就是全球晶圓代工的龍頭——台積電。 根據我們掌握的最新資料顯示,台積電的COUPE技術,預計在2025年10月27日就能完成驗證, 屆時將有多家合作夥伴進入小批量生產。

更具威脅性的是,台積電已明確規劃在2026年,將COUPE技術深度整合到其領先全球的CoWoS先進封裝中, 形成真正意義上的共同封裝光學元件,並進入大規模量產。

這就意味著,台積電不僅在技術佈局的時間點上比聯電更早,更擁有其獨步全球的CoWoS先進封裝技術作為強力後盾, 這無疑是一個巨大的競爭優勢。

這麼一聽,競爭的白熱化程度就顯而易見了。 台積電不僅自身具備研發光引擎的能力,還能將其與當前最頂尖、 最複雜的CoWoS封裝技術完美結合,形成一個完整的、高效能的光電整合解決方案。

這無疑使得聯電要在這個領域突圍,難度係數直線上升,必須要有更獨特的策略與執行力。

不僅是台積電,全球半導體巨頭英特爾也是矽光子領域的早期且重要的玩家, 他們在這方面的投入已久,積累了豐富的技術與專利。

相較之下,聯電雖然在SOI和8吋矽光子方面具備經驗,但其在全球晶圓代工市場的佔有率約為5%, 面對這些巨頭環伺的局面,如何在激烈的競爭中搶佔足夠的市場份額,

建立起自己的生態位,這無疑是一個嚴峻的考驗,仍有待我們持續觀察。

而且,矽光子技術本身就不是一個可以輕易掌握的技術。 除了需要投入高昂的研發成本,以應對其複雜的設計與製造挑戰之外, 還必須克服光電元件複雜的整合問題,不斷探索新材料的應用,

以及更重要的是,整個產業鏈的生態系是否能迅速成熟以支撐大規模的商業化。 聯電雖然成功獲得imec的技術授權,這是一個良好的開端,

但從實驗室技術到風險試產,再到真正的大規模量產,中間還有漫長且充滿變數的路要走。 他們計劃在2026-2027年進行試產,這個時間點會不會相對較晚, 面臨市場窗口的壓力呢?

澤哥這個「時間窗口」的觀點非常關鍵。 矽光子技術從前瞻性研發到最終實現大規模的商業化量產,通常需要極為漫長的週期和龐大的資金投入。

儘管聯電已經給出了2026-2027年的試產時間表,但要真正進入穩定且大規模的量產階段, 可能還需要更長的時間。

在這段時間內,市場需求可能會快速變化,競爭對手的技術也可能進一步演進, 這些都是充滿不確定性的因素。

的確,半導體產業就是一個瞬息萬變的競技場,今天被奉為新星的技術, 明天可能就因為迭代過快而面臨被淘汰的風險。

聯電長期以來主要聚焦於成熟製程,這次進軍矽光子雖然代表了其向高價值、 高成長領域轉型的決心,但對於如此龐大的公司而言,這項新業務最終能在多大程度上影響其整體營收結構,

以及能否成為新的成長動能,這仍然是市場和投資人會持續觀察的重點。

總而言之,聯電這次成功取得imec的矽光子技術授權,無疑是他們在AI時代浪潮中, 邁出的一步極其關鍵且深具戰略意義的步伐。

這清晰地展現了聯電積極轉型、擁抱新技術的堅定決心。 對於聯電而言,這既是開啟全新增長空間的重大機遇,同時也伴隨著來自各方的嚴峻挑戰。

說得好。 這就像是整個半導體產業,正在從傳統電子訊號傳輸的「馬路」, 正式跨入了以光子為載體的「超級高速公路」。

這條新路雖然充滿了無限的可能性與嶄新的風景,但也布滿了技術的難關、 龐大的資本投入,以及早已在這條路上風馳電掣的超級跑車們——那些領先的競爭者。

但無論如何,有一點是毋庸置疑的:矽光子技術,正是未來AI數據中心和高速通訊領域不可或缺的「核心引擎」。

它不僅僅是一種新技術,更代表了在傳統摩爾定律逐漸面臨物理極限之後, 半導體產業繼續前行、實現突破的重要戰略方向。

所以,聯電這一步棋究竟能否成功為他們開闢出全新的藍海市場, 確立其在光子時代的領先地位,我們將會拭目以待。

就像我們常說的,在科技快速迭代的今天,創新不僅僅是出路, 更是唯一的活路。 誰能以更快的速度、更穩健的步伐,掌握並引領技術的發展方向,

誰就能在未來十年的競爭中立於不敗之地,成為下一個時代的定義者。

今天的深度解析就到這裡,感謝各位聽眾朋友的耐心收聽與陪伴。

期待我們下週同一時間,繼續在空中相會! 掰掰!

掰掰。