AI競賽進入「光速」時代，矽光子串起高速傳輸與低功耗運算
《董事會評論》/ 編輯群
矽光子（Silicon Photonics）是一項將光學元件與矽半導體製程結合的技術，透過光波導、調變器與光偵測器等元件，讓資料能以光訊號在晶片與系統之間高速傳輸。它延續既有矽晶片成熟的製造基礎，同時導入光通訊高頻寬、低訊號損耗的特性，成為串連電子與光學的重要平台。研究也指出，矽光子已逐漸成為高速光通訊的主流整合技術之一。
過去矽光子主要應用於電信與資料中心光通訊，AI 興起後，它的重要性快速提升，大型模型需要大量 GPU 共同運算，因而產生龐大的資料交換需求。當晶片運算速度持續增加，資料能否即時在不同晶片、伺服器與機櫃之間傳遞，逐漸成為影響 AI 系統效率的關鍵。
2026 年，這項需求更加明顯。TrendForce 預估，全球 AI 光收發器市場將由 2025 年的 165 億美元成長至 2026 年的 260 億美元，年增超過 57%，反映 AI 資料中心正快速擴大高速光通訊需求。同時，高速互連的價值也從單純追求傳輸速度，進一步延伸至能源效率，AI 伺服器密度越高，資料傳輸產生的耗電問題越受到關注，讓矽光子的低功耗潛力成為資料中心升級的重要考量。
另一個推動矽光子升溫的原因，是 AI 模型規模持續擴大，當訓練模型所需的參數量、資料量與運算節點增加，系統效能已不再只由單一晶片決定，而是取決於整個運算叢集能否維持高速資料交換。矽光子提供更高頻寬的傳輸能力，也讓資料中心有機會在擴大運算規模的同時，降低互連所帶來的效能損耗。
從產業角度來看，矽光子也正在改變半導體與光通訊之間的界線，過去兩者分屬不同的產業體系，如今隨著 AI 資料中心對高速光傳輸需求升高，晶圓製造、光學元件、伺服器設備與封裝測試開始形成更緊密的合作關係，對台灣而言，既有的半導體製造與 AI 伺服器供應鏈優勢，也讓矽光子成為值得關注的新成長方向。
另一個重要變化來自產業鏈逐漸成熟，矽光子可以運用既有半導體晶圓製造與整合技術進行規模化生產，也讓晶圓代工、IC 設計、光通訊與封裝測試產業開始出現更多交集。TrendForce 觀察，2026 年 AI 與雲端資本支出持續帶動高效能晶片與光互連需求，也進一步推動半導體與光學技術加速整合。
然而，矽光子的價值正在從「傳輸迅速」進一步走向「整體系統如何更有效率」，AI 基礎建設越來越龐大，單純提升 GPU 效能已無法代表整體算力，資料傳輸、功耗與系統整合也開始共同決定效能。
當 AI 競爭從單顆晶片延伸到整座資料中心，矽光子所扮演的角色也更加清楚。2026 年，半導體產業追逐的不再只有更快的運算速度，還包括如何讓海量資料以更高效率流動；而光，正逐漸成為下一代 AI 基礎建設的重要傳輸方式。
隨著 AI 模型、運算叢集與資料中心持續擴張，矽光子的影響也將從高速通訊延伸至晶片設計、製造、系統整合與整體能源效率，牽動新一輪半導體供應鏈佈局。未來誰能同時掌握運算與傳輸能力，誰就更有機會在 AI 基礎建設競賽中取得優勢。從「讓晶片算得更快」走向「讓整個系統跑得更快」，矽光子正成為 AI 時代下一階段的重要技術支點。
▸ 參考資料： Shekhar, S., Bogaerts, W., Chrostowski, L., Bowers, J. E., Hochberg, M., Soref, R., & Shastri, B. J. (2024). Roadmapping the next generation of silicon photonics. Nature Communications, 15, 751. https://doi.org/10.1038/s41467-024-44750-0 Nature
TrendForce. (2026, April 20). Global AI optical transceiver market to reach US$26 billion in 2026; Component shortages identified as primary capacity expansion bottleneck, says TrendForce. https://www.trendforce.com/presscenter/news/20260420-13017.html TrendForce
Zhou, X., Yi, D., Chan, D. W. U., & Tsang, H. K. (2024). Silicon photonics for high-speed communications and photonic signal processing. npj Nanophotonics, 1, Article 27. https://doi.org/10.1038/s44310-024-00024-7
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