三星電子戰略轉型 以先進封裝與矽光子布局AI推理時代

隨著生成式 AI 對數據中心基礎設施的壓力驟增，AI 戰場正從高頻寬記憶體 (HBM) 延伸至先進封裝與矽光子技術。

媒體報導，三星電子正試圖透過整合「記憶體、矽光子、封裝、晶圓代工」的四位一體模式，在 AI 推理時代建構端到端平台，以應對電互連在頻寬與能效上的物理瓶頸。

數據傳輸瓶頸與光互連技術的興起

根據研究指出，AI 數據中心中數據傳輸的功耗已逐漸超過運算本身。隨著大語言模型規模向萬億參數邁進，伺服器晶片的電力消耗大部分來自數據傳輸與網路互連，而非計算邏輯。

在此背景下，矽光子 (Silicon Photonics) 與共同封裝光學 (CPO) 技術正從實驗室走向商業化。矽光子技術能將光學元件整合至晶圓級製造中，使訊號以光速傳播，突破傳統銅線在電阻、衰減與串擾方面的限制。

研究機構指出，將光學 I/O 直接置於處理器封裝內部，可將單位頻寬能耗降至電接口的一半以下，並提供納秒級的穩定延遲。共同封裝光學 (CPO) 架構具備低功耗、高頻寬密度及強大的系統解耦能力，能使 GPU、CPU 或 LPU 透過光纖跨機架連接，顯著提升系統擴展性。

三星的 300 毫米矽光子平台與量產時程

三星於 2026 年 3 月的 OFC 大會正式宣佈進軍矽光子晶圓代工市場。該平台採用 300 毫米 CMOS 工藝，可與現有邏輯製程共享設備以降低成本。三星提供的 PDK 包含超過 40 種元件模型，支援高速調變器、光電偵測器及氮化矽 (SiN) 波導，能有效降低傳播損耗。

三星同步公開了明確的商業化路線圖：

• 2027 年：推出採用熱壓鍵合 (TCB) 的光引擎，支援 2.5D 整合。
• 2028 年：引入混合銅鍵合 (HCB)，實現無焊料凸點的直接鍵合，大幅提升互連密度與散熱效率。
• 2029 年：提供完整的一站式 CPO 服務，讓客戶在單一供應商完成設計、製造與封裝。

先進封裝與 HBM 的協同效應

混合銅鍵合 (HCB) 是三星先進封裝的核心。相較於傳統 TCB，HCB 可支援超過 16 層的 HBM 堆疊，並降低熱阻 20% 以上。這項技術不僅適用於 HBM4 或 HBM5，也是 CPO 技術的關鍵，能使光引擎更靠近邏輯晶片，縮短電光轉換路徑。

在推理市場中，Groq 公司的語言處理單元 (LPU) 成為三星的重要合作對象。Groq 選擇三星 4 奈米 SF4X 製程，主因在於三星 4 奈米良率已提升至約 80%，且能提供記憶體與先進封裝的整合能力。研究機構 SemiVision 認為，CPO 的競爭已不再是單一元件，而是平台能力的全面競爭。

隨著推理需求預計在 2026 年佔 AI 算力的三分之二，三星這套「四位一體」的戰略，旨在為 AI 基礎設施提供比單純代工更完整的解決方案。