AI技術的發展如何影響半導體的發展？專訪鴻海研究院半導體所所長

根據市場研究機構Yole的預測，矽光子市場（以裸晶計算）規模將從2021年的1.52億美元，增長至2027年的9.27億美元。對於許多已進入發展高原期的領域，矽光子市場正處於起飛階段，其預估的年複合成長率達36％，吸引國內外廠商高度關注並積極布局相關技術。

隨著網際網路、3C產品等科技的發展，人們得以隨時享受數位資訊時代的便利生活，同時也帶來了天文數字級的數位資訊處理量。根據估計，全球產生的數位資料量預計在不久的將來超過44 ZB（10^21位元組），這是面臨摩爾定律極限的半導體積體電路晶片技術的嚴峻挑戰。同時，為了因應AI技術快速 發展，目前除了AI基礎設施的投資在加速成長中，運算需求同樣必須朝向更快、更節能的方向發展。

半導體是一種介於導體（如金屬）和絕緣體（如陶瓷）間的特殊材料。其特點在於其電導特性可透過添加雜質或進行特殊處理來調整。當中最為廣泛應用的材料就是矽（Si）。而半導體中最基本的元件為二極體，僅允許電流在一個方向流動，並且能夠進行電流控制。這些元件是現代電子設備的基石。然而，目前使用銅導線的這些元件，面臨著嚴重的訊號損耗和難以散熱的問題。

「而矽光子是一種集成的光路技術，將能夠傳導光的線路集中在矽平台上，」鴻海研究院半導體所長郭浩中解釋。也就是說，矽光子是在矽的基礎上，將晶片中的「電訊號」轉換成「光訊號」以實現電信號和光信號的傳輸。而這項技術不僅能提升光電傳輸速度，還解決上述所提及的訊號損耗和熱量問題。因此，台積電、英特爾等半導體領域的巨頭皆已投入相關技術研發。

郭浩中提到，矽光子技術的發展推動了高速、高帶寬的光通信，這在大數據傳輸和雲計算等領域中至關重要。尤其隨著人工智慧的快速發展，許多應用需要龐大的計算能力。因此，結合矽光子技術與專為人工智慧任務而設計的半導體加速器，如圖形處理器(GPU)和專用AI晶片(ASIC)的發展，在增進處理大數據集和複雜模型的效率格外令人期待其發展潛力。

台灣如何在半導體革新潮流中，開創新局？

另一方面，為了滿足車用電子、5G通訊和綠色能源等應用，以及對高功率、高射頻和高可靠性解決方案的需求，尤其以氮化鎵(GaN)和碳化矽(SiC)為主的第三代半導體材料最受關注。​​郭浩中說，這些材料顯著地突破設備性能的極限，擁有更高的功率處理能力和頻率運行範圍；同時具備出色的熱特性和耐壓能力。

即將舉行的半導體盛會SEMICON Taiwan中，鴻海研究院再度攜手國際半導體產業協會(SEMI)舉辦(NExT Forum)主題論壇，並將以「EV Makes a Better Life - Communication, Sensing, Power」為主題，專注於探討化合物和車用半導體的技術趨勢與應用，更期待能藉此建立產學交流的平台，打造「More than Moore」新世代半導體應用路徑。

台灣過去憑藉其完善且高效的供應鏈以及世界領先的製造技術，在全球半導體產業中發揮引領作用。然而，隨著化合物半導體革新潮流的來臨，台灣必須善用自身的產業特色，以開創新的局面，引領這一領域的新興發展。這次論壇也將共同深入探析化合物和車用半導體的技術趨勢和應用，進一步強化台灣產業實力，並在下一代化合物半導體市場中鞏固地位。

除此之外，郭浩中特別提到，鴻海將在今年發射首顆低軌衛星，不僅意味其在造車領域的進一步發展，更象徵著「車聯網」的真正實現，將使電動車成為串聯海陸空通訊行動基地台的一部分。在萬物互聯的時代，連結不同世代的通訊技術，創造出無限可能。新世代通訊技術，包括5G、B5G甚至低軌衛星（LEO Satellite），將成為發展機器人和電動車的關鍵。

因此，研究院也會靈活運用B5G/6G的技術特點，發揮最大通訊能力，專注於智慧車聯網領域及相關技術，同時探索低軌衛星通訊技術及其垂直應用，建立一個將地面和空中聯繫在一起的3D行動通訊網絡。這項努力將不僅影響車聯網，還將對多個行業產生深遠影響，為未來的科技發展帶來新的前景。

而研究院在研究和開發方面則遵循中研院院士、鴻海研究院諮詢委員張懋中所提出的「Best Junction for the Function」原則，透過與產業界、學術界的合作共同開發車用關鍵零組件。合作夥伴包括鴻揚半導體和能創半導體等集團內的單位，以及國立陽明交通大學的教授團隊。期待藉由這種跨領域的合作加速技術創新，推動產業發展。

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