隨著台積電在始結束的SEMICON中分享其「矽光子」布局進度，並且將其視做解決能源效率和AI運算兩大問題的關鍵技術後，矽光子一躍而成業界討論熱點。業界並傳出台積電正在與其大客戶博通（Broadcom）與英偉達（NVIDIA）開發基於矽光子技術的新產品，最快2025年進入量產階段。
事實上， IBM早在20年前就已積極投入集20世紀兩大最重要的發明「矽集成電路」與「半導體雷射」大成的「矽光子」技術。稱霸CPU市場多年的Intel也早已投資這項技術超過10年的時間，中國更是將它視做半導體發展突圍的武器，以色列也把它列為其國家科技發展重要項目，而Apple、NVIDIA、台積電等巨頭公司也都投入多年研發矽光子技術。
根據市調機構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，在2027年攀升至9.27億美元，對於許多已經進入發展高原期的領域而言，矽光子市場才正要起飛，其年複合增長率達到36%，無疑是讓業界看重並起而投入的一大原因。
帶動矽光子技術發展，並且成為新興潛力市場的一大原因，是來自光通信的需求。延續摩爾定律越來越困難，但數據傳輸效率與運算性能需求卻仍快速增長的情況下，通過半導體製程集成光電組件，不僅能提高組件密度、增加整體操作效率、減少能耗，還能達到有效降低成本的效益。
「這是個革命！」投入矽光子研究領域已長達10年的國立中山大學光電系教授洪勇智是這麼看矽光子技術帶來的變革。他以過去30年，一般家用網路從撥接，發展至ADSL，再到光纖為例說明科技的演進反映了各式應用驅動的帶寬和網速需求。
更何況，如今在AI的驅動下，各項網路應用全面開展，對於數據傳輸、存儲、運算速度已不能同日而語，科技巨頭們不斷追尋著更高速、更節能的技術與產品，也使得雲計算和超大規模數據中心大規模對矽光子技術有了爆發性的需求。
以矽光子的應用領域來看，用於上述超大規模數據中心的收發器 (transceivers) 正是目前需求量最大的領域，以Yole的預估來看，2021年的規模約為1.48億美元，占整體市場比重超過九成。
儘管，由數據中心需求驅動的光通信領域，是目前矽光子應用最大市場。但矽光子能讓全球科技業巨頭紛紛投入，它的應用市場絕不僅僅於此。
「矽光子技術有望帶來的突破還包括更精準、敏感的生物分析和檢測」，工研院電子與光電系統研究所組長方彥翔是這麼說。而他所說的生物分析和檢測，其中最受市場翹首期盼的應用就是血糖偵測。
在穿戴型設備上搭載血糖偵測功能是各大科技公司正在努力的目標，蘋果正是其一。為了開發這項功能，蘋果曾與英國矽光子創業公司Rockley Photonics合作開發，後來歷經終止合作關係，以及Rockley Photonics於今年初申請破產後，蘋果傳出在非侵入性血糖偵測功能上取得大進展。
根據Bloomberg的報道，蘋果採用的正是矽光子技術，技術原理為通過雷射發出特定波長的光，照射到皮膚下組織被葡萄糖吸收的區域，並且反射回傳感器，顯示出葡萄糖的濃度。而此矽光子晶片與傳感器則被報道將委由台積電製造。
從傳感的應用來看，矽光子在自動駕駛汽車與無人機應用的領域也同樣受到關注。雷射雷達 (LiDAR) 的高傳感精準度被視作自動駕駛汽車發展的關鍵，但目前的發展卻仍受限於成本高昂與技術複雜程度，未來若應用矽光子技術，預期將可以有效縮小搭載在電動汽車上的組件體積並且降低成本。
另外則是運用無人機的高端陀螺儀，以往因為體積龐大加上成本昂貴，沒有辦法搭載在一般商用無人機上，若通過採用矽光子技術，光纖陀螺儀將有望大幅降低成本與體積，未來有望在消費型無人機設備增至到光纖陀螺儀的採用。
此外，量子計算和通信的發展也有望由矽光子推動，從Yole的統計來看，矽光子的應用領域中，光子運算 (photonic processing) 將從2021年幾乎不存在，到2027年竄升至矽光子第二大的應用領域，和消費者健康相關的市場則會躍升至第三大應用領域，其他具強力增長動能的還包括目前台廠積極開發的co-packaged engines、免疫分析 (immunoassay)、光互聯 (optical interconnects)等領域。
矽光子技術應用市場增長預估。（Source：Yole）
哪些大廠已經卡好位
事實上，這個看起極具潛力且正準備高飛的技術，是由IBM帶頭，爾後不少企業、研究單位、學術界紛紛投入20年的成果，其中，Intel是最快推出量產產品，市場占有率甚至達5成的龍頭企業。而Leti、Imec、Ime則是深耕這個領域許久的研究單位；在設計端則有被NVIDIA投資的Mellanox、被Cisco收購的Luxtera與Acacia、Finisar、Avago等公司投入研發。
在晶片製造的部分，以GlobalFoundries的投入最早，台積電則在近年來積極布局相關技術，2017年與Luxtera共同開發新時代的矽光子技術，爾後也在封裝段也布有COUPE（compact universal photonic engine，緊湊型通用光子引擎）矽光子晶片異構集成技術。而封測大廠日月光也在相關技術布局了20年之後，在去年正式推出CPO裝技術，並且成功進入博通矽光子產品供應鏈。
中國對於矽光子產業的投入也不容小覷，因為矽光子晶片製造可以沿用半導體既有十分成熟的CMOS製程與機台，且主流製程落在45到90納米，這對擅長IC設計但製程相對落後的中國半導體產業而言，反而視之為其推動區域半導體內循環策略的最佳致勝捷徑。
對於擁有半導體製造完整產業鏈與先進制程優勢的台灣而言，雖然前十年投入矽光子技術研發的廠商有限，但近年來半導體製造供應鏈正低調地卯足全力投入這項技術研發，希望能在矽光子技術上再度複製半導體成功模式。正如日月光研發副總洪志斌所言，矽光子無疑將是「一大技術槓桿、同時也是新興應用的新支點，能夠觸動出新形態與新時代的數據中心，並且帶動各種新興數據密集型應用」的重量級技術。台灣供應鏈能否成功奮起直追、成功抓住下一波增長契機，現在正是關鍵。
