支持生成人工智能（AI）的大型語言模型正在推動硅光子學領域的投資增加和競爭加速，硅光子學是一種結合硅基集成電路（IC）和光學元件來處理和傳輸海量數據的技術。更有效地處理大量數據。

集成電路、人工智能系統和電信設備的頂級設計者和制造商都加入了這場競賽，包括英偉達、臺積電、英特爾、IBM、思科系統、華為、NTT和總部位于比利時的校際微電子中心imec。

9 月 5 日，在臺灣舉行的硅光子全球峰會上，臺積電負責系統集成探路的副總裁余振華 (Douglas Yu) 向《日經新聞》表示：“如果我們能夠提供良好的硅光子集成系統……我們就可以解決人工智能的能源效率和計算能力。這將是一個新的范式轉變。我們可能正處于一個新時代的開始。”

微電子行業協會semi在峰會邀請函中指出，“硅光子因其高帶寬、高速數據傳輸、遠傳輸距離、低功耗和適用性，已成為半導體行業的一個突出流行詞”先進的網絡、計算架構、云計算、數據中心、自動駕駛汽車和智能交通系統。

換句話說，在前沿，高科技行業將從硅光子學中受益，從而提高設備和系統性能，同時降低能耗。

據semi稱，“全球硅光子市場預計到2030年將達到78.6億美元，復合年增長率(CAGR)為25.7%，而2022年的估值為12.6億美元。”

大約一年前，也就是 2022 年 9 月，DigiTimes 報道稱 NVIDIA 和臺積電啟動了一個名為 COUPE 的聯合研發項目，它代表緊湊型通用光子引擎 (Compact Universal Photonic Engine)。該項目的目標是使用 NVIDIA 的硅光子 (SiPh) 技術組合多個 AI 處理器 (GPU)。

DigiTimes 寫道：“消息人士透露，SiPh 芯片和 CMOS 工藝經過共封裝光學 (CPO) 技術集成，可通過晶圓上芯片 (CoWoS) 2.5D IC 封裝連接多個先進 GPU ”。

DigiTimes 寫道，低延遲光學數據傳輸和先進封裝技術的結合可顯著減少信號損失，從而使創建“超大型 GPU 組”成為可能。

這項技術可能“在 SiPh 生態系統成熟之前”尚未準備就緒，這有助于解釋為什么臺灣領先的外包半導體組裝和測試 (OSAT) 公司日月光科技 (ASE Technology) 和日本的愛德萬測試 (Advantest) 在硅光子全球峰會上也表現突出。

在硅光子活動之后舉行的臺灣半導體貿易展上，臺積電告訴媒體，由于 CoWoS 封裝產能短缺，其向 NVIDIA 提供 AI 處理器的能力可能會受到限制，直到明年年底。到那時，容量應該會增加一倍。

英特爾將硅光子學定義為“20世紀最重要的兩項發明——硅集成電路和半導體激光器的結合。與傳統電子產品相比，它能夠在更遠的距離上實現更快的數據傳輸，同時利用英特爾大批量硅制造的效率。”

英特爾解釋說，通過結合“光學的力量和硅的可擴展性……光收發器是以太網交換機、路由器和傳輸網絡設備的光學接口，為大規模云和企業數據中心提供連接。”

SemiAnalysis 的迪倫·帕特爾 (Dylan Patel) 寫道：“英特爾生產的硅光子學規模是世界上最大的。他們在制造光網絡收發器的市場份額中處于領先地位……英特爾的規模和解決方案的集成性質使他們領先于行業……[故障率]比競爭對手高兩個數量級。”

英特爾計劃到 2025 年將其先進 IC 封裝產能提高約四倍，其中包括位于馬來西亞的新 3D 封裝工廠。8月下旬，英特爾負責制造供應鏈和運營的公司副總裁Robin Martin向Tech Wire Asia表示，“馬來西亞最終將成為英特爾最大的3D芯片封裝生產基地。”

除了提高自己的光收發器和其他硅光子產品的產量外，英特爾還向其他公司提供該技術。去年3月，中國的FAST Photonics Technologies宣布計劃生產基于英特爾技術的光收發器。

Fast Photonics的總部和工廠位于深圳。它還在加利福尼亞州圣何塞設有銷售和技術支持中心，靠近英特爾圣克拉拉總部。

2023 年 5 月，日本國家電信運營商和電信技術開發商 NTT 宣布計劃在未來幾年內制造一系列日益復雜的光電融合設備。

這些設備無需將信號從光信號轉換為電信號，然后再轉換回來，因此將為徹底降低電信網絡和數據中心的功耗開辟道路。

NTT 的目標是到 2030 年將移動和光網絡的能源效率提高 100 倍，傳輸容量提高 125 倍，端到端延遲（延遲）降低 200 倍。

NTT 與英特爾和索尼一起建立了創新光和無線網絡全球論壇，以“加速采用新的通信基礎設施，該基礎設施將匯集包括硅光子、邊緣計算和無線分布式計算在內的全光子網絡基礎設施。”

2014年，華為和imec將硅光子納入其光數據鏈路技術的聯合研究中。此前，華為于前一年收購了Caliopa，Caliopa是一家從imec和根特大學分離出來的硅光子光收發器開發商。

但在華為被列入美國商務部實體清單以及2019年禁止向中國運送ASML的EUV光刻系統后，華為與imec的合作被終止。ASML與imec關系密切。

華為繼續進行自己的研究，這對于其電信設備業務和逃避美國政府制裁的努力都很重要。在2022年10月發布在YouTube上的一段視頻中，它宣稱：“華為打算生產光子芯片，以規避美國的芯片限制。”

它接著說，光子芯片的性能優于硅基 IC，而硅基 IC 在 2 納米以下的工藝節點上幾乎不可能制造……此外，[光子]芯片的制造工藝完全不同……它將使用全新的制造技術，并將根本不需要***。

視頻總結道：“最重要的一點是，這一領域的研究仍處于早期階段，歐美國家尚未形成壟斷。”

這一評估似乎至少展望了未來十年。雖然這是樂觀但合理的。