台積電：AI詞元快速成長 I/O瓶頸成挑戰

（中央社記者 張建中 台北31日電）台積電光子封裝整合副處長陳明發今天表示，AI詞元使用量快速成長，I/O瓶頸成為一項巨大挑戰。台積電COUPE不只是單純的光學I/O平台，未來可能進一步成為連接運算晶片與光學元件的重要整合平台，仍存在相當大的發展與想像空間。

國際半導體產業協會（SEMI）與矽光子產業聯盟今天共同舉辦矽光子國際論壇，陳明發演講「如何重新定義AI互連」。

陳明發指出，根據高盛預估，全球AI詞元（Token）使用量快速成長，到2030年使用的詞元較2026年增加24倍，主要成長動能來自代理式AI。

他說，AI運算能力每2年約成長3倍，I/O效能每2年僅成長約1.4倍，兩者差距正逐漸擴大。如何提升I/O效能，已成為AI系統持續擴展的關鍵問題，高效能AI光傳輸技術至關重要。

陳明發表示，傳統銅線在高頻環境下難以支援長距離傳輸，為了突破I/O限制，必須從傳統的銅線傳輸逐步轉向光學傳輸。透過光學傳輸，能進一步延伸訊號傳輸距離，並支援AI資料中心的架構設計。

他說，目前光學I/O主要有2種整合架構，第一是共同封裝光學（CPO），將光學引擎與交換器晶片整合在同一封裝中；第二是更進一步的光學I/O整合，將光學引擎直接整合至運算晶片的矽中介層上。

陳明發表示，相較傳統銅線，光學I/O技術可望帶來約4至10倍的能源效率提升，並將延遲降低約10至20倍。

陳明發指出，COUPE是台積電發展矽光子與先進封裝整合的重要技術平台，透過先進封裝技術，將電子積體電路（EIC）與光子積體電路（PIC）進一步整合。COUPE可以支援光柵耦合器以及邊緣耦合器等不同光耦合方式。

他說，為了協助客戶進行產品設計，台積電提供完整的矽光子製程設計套件（PDK），包含光波導、彎曲波導、耦合器、調變器、光偵測器等元件。

針對COUPLE如何進一步提升頻寬，陳明發表示，台積電採取兩種主要策略，一種就是提高單通道傳輸速度。另一種則是透過增加每條通路承載的波分多工數量來擴充頻寬。

陳明發說，為了進一步提升COUPE平台效能，異質整合也是非常重要的發展方向。COUPE未來不只是單純的光學I/O平台，可能進一步成為連接運算晶片與光學元件的重要整合平台，還存在相當大的發展與想像空間。

台積電積極布局矽光子與CPO技術，核心包括緊湊型通用光子引擎（Compact Universal Photonic Engine，COUPE）、以及採用COUPE在基板上（COUPE on substrate）的CPO解決方案，相關CPO方案今年開始生產。（編輯：楊凱翔）1150831

選擇與事實站在一起，您的每一份贊助，都是守護新聞自由的力量

下載中央社「一手新聞」APP，即時掌握最新消息

本網站之文字、圖片及影音，非經授權，不得轉載、公開播送或公開傳輸及利用。