為何三五族材料成為AI高速傳輸的關鍵技術核心？

Question

Accepted Answer

三五族材料因其優異的電子遷移率，成為 AI 高速傳輸中光收發模組的關鍵技術核心。
高電子遷移率是 AI 傳輸的基石

AI 時代對數據傳輸速度與效率的要求極為嚴苛，特別是在超大規模資料中心的建置與運算過程中，需要處理龐大的數據量並進行即時的平行運算。傳統伺服器仰賴 CPU 的線性運算模式已無法滿足需求，Scale-Out 與 Scale-Across 架構的興起，使得光纖互連的需求激增。在交換器與光纖之間扮演橋樑角色的光收發模組，其規格正從 400G 快速向 800G 甚至 1.6T 推進，這對模組中的關鍵元件提出了更高的性能要求。三五族材料，如砷化鎵 (GaAs) 等，因其具備遠高於矽材料的電子遷移率，使其成為光收發模組中接收端與發射端的理想選擇，能夠有效地處理高速訊號，確保數據傳輸的穩定性與速度。
矽光子與 CPO 架構推升三五族材料需求

矽光子技術的發展，以及 CPO (Co-Packaged Optics) 架構的應用，進一步鞏固了三五族材料在 AI 傳輸鏈中的核心地位。CPO 架構將光引擎整合至交換晶片封裝內部，相較於傳統的光收發模組，能顯著降低約 70% 的功耗，並有效解決散熱問題，這對於功耗與散熱極為敏感的大型資料中心至關重要。在此架構下，光晶片佔據了成本結構中的主要部分，其中接收端與發射端的光子元件，絕大多數採用了高電子遷移率的三五族材料。隨著高階光收發模組，如 QSFP-DD 和 OSFP 等封裝規格的佔比快速提升，對三五族材料的需求也呈現倍數增長，這也直接推升了光通訊產業的技術門檻。
台灣廠商掌握磊晶技術，搶佔市場先機

掌握 MOCVD (金屬有機化學氣相沉積) 與 MBE (分子束磊晶) 等關鍵磊晶技術的台灣廠商，在此波 AI 驅動的光通訊產業升級浪潮中扮演了關鍵角色。例如，聯亞 (3081-TW) 積極擴充設備以滿足 1.6T 模組所需的雷射磊晶，預期 2026 年獲利將有顯著成長。環宇-KY (4991-TW) 在 800G 接收端光電二極體 (PD) 市場已佔有高達 70% 的市占率，並持續向 1.6T 規格推進。英特磊 IET-KY (4971-TW) 則藉由其高精度的 MBE 磊晶技術，已能領先量產 1.6T 模組所需之 200G PD。全新 (2455-TW) 也正積極擴充 MOCVD 機台產能，以因應高階光電子元件的市場需求。這些廠商憑藉其深厚的技術實力與代工經驗，正順勢承接全球 AI 軍備競賽下的轉單效應，成為 AI 高速傳輸鏈中的重要支撐。

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