陽明交通大學 × 半導體研究所 重塑AI時代資料傳輸架構

在AI算力需求幾近指數級增長的今天，半導體產業正面臨巨大物理瓶頸—當運算核心（GPU／XPU）的速度快如超跑，連接它們的資料傳輸路徑卻仍像狹窄的單行道。

為了打破這道「頻寬牆」，矽光子與共同封裝光學技術，成為全球科技巨擘寄予厚望的領域，而陽明交大光電工程學系特聘教授鄒志偉與鴻海研究院半導體所合作，成功建立支援單通道最高112GBaud（224Gb/s PAM4）等級的光電量測平台，在異質整合與人才培育上，為臺灣供應鏈從「追隨者」轉變為「領跑者」打下基礎。

「AI伺服器的運算能力正以指數速度增長，如果傳輸速度跟不上，晶片效能就無法發揮，」鄒志偉表示，112GBaud或224Gb/s代表單一光通道每秒可傳輸2,240億位元資料，相當於一秒鐘就能傳完約6片單層DVD容量，而目前主流的1.6T光模組，正是由8個200Gb/s級別通道組成。

然而，要達到這種極速傳輸，臺灣面臨兩大挑戰：首先，過去臺灣往往依賴國外驗證資源，如果能建立自主量測平台，才能自主進行下一代元件開發與驗證；其次，在極高頻率下，訊號衰減與雜訊干擾堪稱開發者噩夢。

矽光子量測是門檻極高的整合工程，鄒志偉坦言，要建置112GBaud級別的平台，需要高頻探針、高速訊號產生器、示波器，以及高機械穩定度的光學平台；在此過程中，半導體所扮演關鍵的「產業級技術推動者」角色，提供國際等級的高速量測設備，並結合先進的數位訊號處理技術與升級後的設備，成功克服通道頻率響應不平坦與系統雜訊等問題，確保量測數據可信度。

異質整合與虛擬晶圓廠的戰略布局

此外，半導體所和陽明交大更與荷蘭恩荷芬理工大學合作開發磷化銦晶片，速率推升至320Gb/s。由於矽材料無法有效發光，引入磷化銦這種直接能隙材料進行異質整合，被視為解決AI資料中心高效率光源與低功耗需求的關鍵路徑；此外，陽明交大更透過串接國際晶圓代工廠，打造「虛擬晶圓廠」環境，成為創新樞紐。

「我們累積二十年在世界各地投片的經驗，能理解不同代工廠的設計誤差，」鄒志偉表示，這使他們能擔任橋梁，將鴻海的產業需求轉化為晶圓廠能生產的語言，並透過量測反饋來修正設計模型。

更深遠的影響在於人才。參與這項計畫的學生能直接接觸業界標準與最前沿的設計平台。鄒志偉強調，臺灣半導體的成功來自於一整個世代熟悉製程、元件與系統的工程師，而透過此次與鴻海研究院合作，這群學生在進入產業前，就已具備解決真實工程問題的能力，這才是臺灣確保全球領先地位的長期價值。

翻開科技史，目前正經歷第三波AI技術革命—AI，光通訊的角色從連接城市的長距離纜線，轉為深入資料中心內部，甚至直接連接晶片，而此次陽明交大和半導體所的產學合作，正是臺灣在此轉折點上的致勝關鍵。