台湾政府とTSMCをはじめとする現地の主要半導体・電機企業が、人工知能(AI)時代の次世代データ伝送技術とされる「シリコンフォトニクス」生態系の構築に乗り出す。
7日、自由時報など台湾メディアによれば、台湾経済部はTSMCを含む現地の30社余りの先導企業が「シリコンフォトニクス連盟」設立を推進すると明らかにした。2〜4日に台北で開かれた「セミコン台湾2026」でもシリコンフォトニクスが主要な話題として取り上げられた。
シリコンフォトニクスは、半導体チップ間でデータをやり取りする際、従来の電気信号の代わりに光を用いる技術である。AI半導体の演算性能が急速に高まるなか、チップ間でやり取りすべきデータが急増し、データ移動速度と電力消費が新たなボトルネックとして浮上している。
台湾経済部は、シリコンフォトニクスを適用すればデータ伝送過程で発生する熱を抑え、電力消費も30〜50%低減できると説明した。AIの演算性能そのものだけでなく、膨大なデータをいかに迅速かつ効率的に移動させるかが重要になるにつれ、関連技術の重要性が高まっているということだ。
連盟はとりわけ「共同パッケージング光学(CPO)」の技術的難題を共同で解決することに焦点を当てる予定である。CPOはAI半導体のすぐ横に光学部品をともにパッケージングし、データを光でやり取りする技術だ。平たく言えば、チップで発生したデータを電気信号で遠くへ送る代わりに、チップ近傍で直ちに光信号へ変換して送る方式である。伝送速度を高めつつ電力消費を抑えられるが、半導体と光学部品を一つのパッケージに安定的に結合する必要があり、技術的難度が高い。
台湾政府は、TSMCを中心とする先端半導体の製造とパッケージング生態系をシリコンフォトニクスへとつなげ、サプライチェーンの主導権を維持する構想である。台湾経済部は、台湾が7ナノメートル(nm・10億分の1m)以下の先端プロセスで90%以上、半導体のパッケージング・テスト市場で約50%のシェアを確保している点を競争力として示した。
グローバル半導体企業もシリコンフォトニクス投資を加速している。エヌビディアは3月、シリコンフォトニクス技術に40億ドル(約5兆3000億ウォン)を投資すると明らかにしたことがある。
台湾政府レベルの支援も拡大している。頼清徳台湾総統は昨年、シリコンフォトニクスを含む「AI新10大建設」を推進し、2040年までに15兆台湾ドル(約695兆4000億ウォン)の生産誘発効果とAI関連の雇用50万件を創出する目標を示した。
TSMCは次世代先端パッケージング技術の導入も準備している。台湾メディアは消息筋を引用し、TSMCが「チップ・オン・パネル・オン・サブストレート(CoPoS)」を2028年下半期に量産する予定だと伝えた。
CoPoSは、現在AI半導体のパッケージングに活用される「チップ・オン・ウエハー・オン・サブストレート(CoWoS)」から一段進み、円形ウエハーの代わりに大型の矩形パネルを用いる方式である。TSMCは、従来の12インチ円形ウエハーを310×310mmサイズの矩形パネルに置き換え、素材活用率を70%未満から90%以上へ高める方策を進めているとされる。
TSMCは今年、関連装置と材料の検証に入り、2027年に小規模試験生産を経て、2028年下半期に本格量産へ移行する計画だと伝えられている。