70億ドルを超える市場規模を狙う！SEMIは100社以上の企業を呼びかけ、産業連合を設立。設計から製造まで、シリコンフォトニクスの実用化に向けた鍵となる解決策を探る
三大技術プロジェクトのSIGが正式に始動し、上下流を連携させてシリコンフォトニクスの新たな章を開きます
SEMI グローバルマーケティング責任者兼台湾地区社長の曹世綸氏は、SEMI 矽光子産業連盟は台湾の半導体産業を核として、国内外のトップ企業110社以上を統合し、世界最大規模かつ産業構造が最も完備した矽光子国際技術協力プラットフォームを構築したと述べた。同連盟は上流から下流までを網羅し、企業間・分野間の専門リソースを統合し、グローバルな技術革新の突破口を開くための原動力となることを目指している。同時に、同連盟は3つのSIGsを正式に発足させ、キーテクノロジーの革新突破を推進し、標準化プロセスの加速を図り、技術断片化の課題解決に向けた協力を強化する。 TSMC副总经理兼シリコンフォトニクス産業連盟共同会長の徐国晋氏と、日月光半導体副总经理兼シリコンフォトニクス産業連盟共同会長の洪志斌氏は、それぞれがシリコンフォトニクス技術の研究開発における強みを活かし、連盟メンバーとの協力を強化し、SIGsのクロスグループプロジェクトの推進とデータベースの共有を通じて、 市場ニーズに合致した前提で、特定の技術課題や応用シーンの実現を加速し、シリコンフォトニクス技術のボトルネックを突破する方針です。工業技術研究院副所長の駱韋仲も、現在の全体的な開発ロードマップは伝送速度100G、200Gから400Gへと継続的に進化していくと説明。規格アーキテクチャは異なるものの、「着脱可能」が現在の主流であるとし、国際的なトレンドから学びつつ、現地の技術力を組み合わせ、信頼性の高いプラットフォームを構築すると述べました。 今回のSIGsの3つの技術プロジェクトグループは、SIGs1「システム、サブシステムとシリコンフォトニクス技術の開発」、SIGs2「先進的なパッケージングとテスト」、SIGs3「設備とプロセスの自動化」であり、キーテクノロジーの革新的な突破を推進し、標準化プロセスの加速を図り、技術的な断片化の問題を解決することを目指しています。そのうち、SIGs1はシリコンフォトニクスチップの設計、製造、統合など、シリコンフォトニクスの将来的な技術動向に焦点を当て、シリコンフォトニクス産業のエコシステムを整備します。SIGs2は異種統合と共封装光学応用パッケージングおよびテスト技術に注力し、光学と電子の統合を推進します。SIGs3はプロセス自動化に注力し、組み立て、検査技術、関連設備、および革新的な応用をカバーします。 この3つの技術プロジェクトグループは相互に関連し、それぞれが技術的特長を発揮し、シリコンフォトニクスの発展を共同で推進します。シリコンフォトニクスが次世代の信号伝送の鍵となる技術として注目される中、SEMIは世界を代表する企業や機関を招き、多様な視点と戦略を提供するため、異なる角度からアプローチしています。
設計、検証、製造の段階から解決策を探ることで、シリコン光子技術は急速に発展を遂げています
シリコンフォトニクス技術が産業化を進める中で、多くの企業はモジュールサイズが大きい、消費電力が高い、封装が複雑などといった課題に直面し、AIデータセンターが求める高速で低消費電力かつメンテナンス可能なモジュールの要件を満たすことが困難となっています。NTT Innovative Devicesの总经理であるShin Kamei氏は、これらの制限を突破するため、NTTが「PEC（Photonics Electronics Convergence）」統合アーキテクチャを提案したと指摘しています。このアーキテクチャは、光子素子とデジタル信号処理器（DSP）などの電子素子を統合封装することで、モジュールサイズを大幅に縮小し、消費電力を低減するとともに、全体的な帯域幅効率を向上させます。彼は、PECは単なる設計概念ではなく、400Gから1.6Tまでの高速モジュールの量産を可能にする実用的なアーキテクチャであると強調しました。NTTはBGAパッケージング、ウェハレベル組立、モジュール修理性設計における成熟した技術を示し、特にAIデータセンター向けにSMT互換性とモジュール化設計を備えた商業ソリューションを提案し、共同パッケージング光学（CPO）の普及化を促進しています。 一方、Ansysの首席応用エンジニア陳奕豪は、CPO技術が高帯域幅と低消費電力の伝送ボトルネックを解決する鍵とされているものの、電気、光、熱など多物理面での高度な結合により、設計検証とパッケージング統合が極めて複雑化していると指摘しました。エンジニアリングシミュレーションソフトウェアと技術開発企業として、Ansysは傘下のLumerical、RedHawk-SC、RaptorX、Zemaxなどのシミュレーションツールを統合し、光子チップ、電源整合性、熱管理、パッケージ検証を網羅するエンドツーエンドのプラットフォームを構築しています。彼は現在、TSMCと協力し、このシミュレーションシステムをTSMCのCOUPEに適用し、ウェハレベルから多チップスタックまで正確なシミュレーションを可能にしています。物理シミュレーション手法により、設計から量産までのプロセスを効果的に加速し、企業が設計リスクを正確に管理し、開発効率と良率の二重の制約を突破するのを支援しています。 技術面だけでなく、パッケージングテストの観点からもシリコン光子技術の進展に伴う課題を見据えています。ficonTECの顧客マネージャー陳穎氏は、光電テストの統合、技術的障壁、製造プロセスデータの追跡と拡張に困難がある点を指摘しました。一方、ficonTECは、ウェハレベル検査、モジュール組立、O/Eテストから自動位置合わせまでをカバーするモジュール式自動化プラットフォームを構築し、AIアルゴリズムとデジタルツインシステムを内蔵。これにより、ユーザーはリアルタイムパラメーター監視と予測メンテナンスを実現できます。このプラットフォームは、100Gから1.6Tまでの異なるモジュールの量産ニーズに対応するだけでなく、カスタマイズされたプロセスへの柔軟な切り替え機能を備え、企業がNPIからHVMへの迅速な移行を支援します。
SEMIはグローバルなサプライチェーンを連携させ、シリコンフォトニクスエコシステムを構築しています
台湾に世界第2位の光機械電気とシリコンフォトニクス研究開発能力を有する技術統合センターを保有する日系企業・駿河精機は、シリコンフォトニクスの発展に早期から備えてきました。アジア太平洋地域および台湾地域総裁の呉堂栄氏は、CPOとSiPhモジュールが量産段階に移行する際、μmレベルの対位精度要件、モジュール工程の断片化、設備と人件費の高騰といった課題に直面すると指摘しました。日商駿河精機はOpto-Mechatronicsソリューションを提案し、光学モジュール（FAU、レンズアレイ、光ファイバーなど）と高精度機構プラットフォーム（多軸位置合わせモジュール、V-Grooveベース、レーザー測定技術など）を統合することで、重要な「結合精度」と「生産ラインの自動化」の課題を解決し、シリコンフォトニクスの量産化を加速しています。 最後に、LightCountingの創業者兼CEOであるVladimir G. Kozlovは、市場動向とシステム設計の観点から、過去25年間のイーサネット光モジュールの市場発展を分析し、AIと高性能計算がGPUの需要を急増させていることを指摘。これにより、既存の光モジュールのサイズ、消費電力、配置密度が限界に達していることが浮き彫りになりました。CPO（共封装光学）技術は、高密度・多筐体AIシステムにおいて低消費電力・高帯域幅・拡張性のある光接続を提供する唯一のソリューションです。彼はまた、シリコンフォトニック変調器を採用した光送受信モジュールの市場シェアが、2024年の30％から2030年には60％に増加し、産業は伝送効率とエネルギー効率の全面的な向上に向かうと指摘しました。 「私たちは産業の発展と市場の転換点という重要な分岐点に立っています」と曹世綸は述べ、台湾がグローバルなテクノロジー競争で先手を打つため、SEMIは第三者プラットフォームとしての役割を果たし、産業の統合とイノベーション推進の影の立役者として、半導体サプライチェーンが世界舞台へ進出するのを支援します。さらに、光子集積回路（PIC）、 電子集積回路（EIC）およびシステム側（データセンター事業者）など、異なる分野のメンバーの参加を期待し、産業チェーンの上下流の多様性を強化し、連合の研究開発が市場ニーズに適合した技術開発を推進し、完全なシリコン光子産業生態系を構築することを目指しています。
出典: SEMI
