差不多在10年前，包括Intel、IBM等廠商就發表過應用於光學元件的基礎矽光子(silicon photonics)功能區塊──包括調變器(modulator)與探測器(detector)──性能紀錄；現在已經有公司開始推出複雜的矽光子IC產品。
筆者在2014年底著手撰寫《矽光子：點燃下一波資訊革命(Silicon Photonics: Fueling the Next Information Revolution)》一書時，業界首度迎接矽光子技術的狂熱興奮已經被產業實用主義所替代；廠商們意識到，在將該技術推向市場之前還有很多挑戰有待克服。
那些挑戰不只是與技術相關，還與業務經營有關，例如定義市場、降低成本以及判定該技術將在何處發揮作用；矽光子與磷化銦(indium phosphide)與砷化鎵(gallium arsenide)相互競爭，而後兩者是已經被應用於光學元件產業的成熟技術。
我們在2016年完成了上述新書，這也是矽光子技術進展順利的一年；網通設備製造商Ciena與Juniper Networks進行了一些收購，也將矽光子技術知識納入掌中──Ciena是以3,200萬美元收購了加拿大電信設備業者Teraxion的矽光子部門，Juniper則是以1.65億美元收購新創公司Aurrion。
同樣在2016年，生產以矽光子IC為基礎之長距離傳輸應用同調收發器(coherent transceiver)的廠商Acacia Communications成功股票上市；大廠Intel則發表了十年實驗室研發的結晶──首款100-gigabit收發器。
此外新創公司Rockley Photonics、Ayar Labs與Sicoya，則是隨著它們的首款產品即將問世而更受到矚目；還有就在上個月，私人公司Elenion Technologies自己跳出來宣佈該公司已經營運超過兩年，並推出了光學引擎產品。
晶片設計業者需要開始關注矽光子技術；高階晶片開發商可能會認為他們已經在新一代IC的設計上取得不錯進展，不需要矽光子技術，但這種情形不會持續太久。
隨著摩爾定律(Moore’s law)即將走到盡頭，設計與系統的微縮變得更具挑戰，矽光子技術將會是能讓晶片繼續微縮的關鍵技術；其形式包括能在晶片上取得或饋入資料的光學互連，或是為複雜的2.5D、3D封裝晶片提供性能更佳的裸晶互連方法。
在2016年，Broadcom發表了傳輸速率達6.4Tbit/second的Tomahawk II交換器晶片；該晶片配備25Gbps串列解串器(serdes)；到2020年，交換器晶片預期會進展兩個世代，先支援12.8Tbits/s、然後是25.6Tbits/s的速率。
12.8Tbits/s晶片能利用PAM-4調變實現50Gbits/s串列解串器，但如果資料得被移入/移出晶片並跨越電路板，應該就會需要25.6Tbits/s光學介面；而屆時將會是矽光子技術的關鍵拐點。
現在，晶片與光學零組件的設計是兩個不同的世界，但半導體與光學技術領域正在合併，一旦有所改變，速度將會非常快；晶片產業將開始推動矽光子技術──Telecom Infra Project (TIP)專案就是一個晶片與光學技術領域正在整合的案例。
TIP這個專案是由Facebook與十家電信業者共同發起，首場高峰會在去年11月舉行，並發表了Voyager封包光學(packet-optical)交換器平台；該交換器內含Broadcom的Tomahawk系列3.2Tbits/s交換晶片，以及兩顆Acacia 400-gigabit同調光學收發器。
藉由Tomahawk晶片與同調光學收發器，Voyager成為資訊與電信領域合併的一個顯著案例；但還有更微妙的發展是，Voyager展現了光學元件與ULSI交換晶片如何共同合作。如前面所述，未來交換器晶片交會是最早採用矽光子技術；Voyager顯然是一個實現未來電-光技術整合的平台。
編譯：Judith Cheng
(參考原文： Silicon Photonics Merging Ahead，by Roy Rubenstein)
Source:EETime
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