UMC Dilaporkan Raih Pesanan Fotonik Silikon Sehingga 10,000 Wafer ketika Sambungan AI Memerlukan Kelajuan Lebih Tinggi

Pengeluaran di Singapura meletakkan UMC dalam tumpuan cip optik

United Microelectronics Corp. (UMC) dilaporkan memperoleh pesanan sehingga 10,000 wafer litar bersepadu fotonik daripada pembekal modul optik InnoLight dan pereka fotonik Saili, yang pelaburnya termasuk cabang pelaburan usaha niaga Tencent. Pengeluaran dirancang di kilang UMC di Singapura, dengan kemungkinan pesanan tambahan apabila pelanggan meningkatkan bekalan cip bagi sambungan berkelajuan tinggi antara sistem pengkomputeran.

Anggaran industri meletakkan harga jualan sesetengah produk litar bersepadu fotonik canggih pada kira-kira tujuh kali ganda harga wafer CMOS konvensional. UMC enggan mengulas tentang pelanggan atau pesanan tertentu, dan anggaran harga itu belum disahkan syarikat. Jadual penghantaran dan nilai kewangan pesanan yang dilaporkan itu belum didedahkan.

Perkembangan ini menghimpunkan dua daya yang membentuk perniagaan komunikasi optik UMC: permintaan yang semakin meningkat untuk pemindahan data lebih pantas dalam sistem kecerdasan buatan, dan usaha syarikat menggunakan proses pembuatan sedia ada untuk menghasilkan produk khusus yang lebih bernilai. Peluangnya terletak pada pengeluaran cip yang mengendalikan cahaya, di samping isyarat elektrik yang biasa digunakan di kilang semikonduktor konvensional.

UMC dan SILITH dari Singapura mengumumkan pada Julai bahawa kumpulan pengeluaran pertama wafer fotonik silikon 12 inci telah dihantar dari Singapura. Peralihan daripada pembangunan kepada pengeluaran mengambil masa 18 bulan, dan produk berkenaan lulus kelayakan oleh pelanggan awan utama. Ini memberikan asas pembuatan kepada pesanan yang dilaporkan, melangkaui program pembangunan teknologi semata-mata.

Sumbangan kedua-dua pelanggan

InnoLight ialah pembekal utama modul transceiver optik untuk pusat data, dengan perniagaan yang melayani penyedia pengkomputeran awan utama di Amerika Utara dan pasaran AI. Modul ini menghantar dan menerima data menggunakan cahaya. Syarikat itu sedang memperluas usaha untuk menghasilkan produk yang beroperasi pada 800 gigabit sesaat dan 1.6 terabit sesaat, yang biasanya diringkaskan sebagai 800G dan 1.6T.

Saili menumpukan pada reka bentuk cip fotonik silikon dan menggunakan SILITH di Singapura untuk membangunkan perniagaan antarabangsanya. Produk PIC syarikat itu yang beroperasi pada 100G dan 200G setiap saluran telah mencatatkan penghantaran terkumpul lebih daripada 8 juta cip. Saili juga bekerjasama dengan UMC dalam teknologi yang menyokong 400G setiap saluran.

Hubungan dengan pelanggan menghubungkan UMC kepada bahagian berlainan dalam rantaian bekalan optik. InnoLight menghasilkan modul yang menjadi sebahagian daripada rangkaian pusat data, manakala Saili mereka cip fotonik yang digunakan dalam sistem optik. UMC menyediakan platform pembuatan untuk menghasilkan cip fizikal daripada reka bentuk tersebut.

Jumlah awal yang dilaporkan, sehingga 10,000, merujuk kepada wafer, manakala angka penghantaran terkumpul Saili merujuk kepada cip individu. Wafer ialah kepingan bulat bahan semikonduktor yang mengandungi banyak cip dan kemudiannya dipisahkan. Tanpa maklumat tentang dimensi cip dan hasil pengeluaran, pesanan wafer itu tidak boleh ditukar kepada anggaran yang boleh dipercayai bagi bilangan peranti siap.

Kepentingan cip ini kepada rangkaian AI

Litar bersepadu fotonik, atau PIC, menggabungkan fungsi yang memandu, mengawal atau mengesan cahaya pada cip. Dalam komunikasi optik, cip ini membantu menghubungkan aktiviti elektrik di dalam peralatan pengkomputeran dengan isyarat cahaya yang membawa data melalui gentian optik.

Cip elektronik konvensional menggerakkan dan memproses isyarat elektrik. Cip fotonik juga memerlukan struktur seperti pandu gelombang, yang mengarahkan cahaya mengikut laluan tertentu, dan modulator, yang mengubah cahaya supaya membawa maklumat. Penggabungan fungsi tersebut memerlukan langkah pembuatan khusus serta kawalan rapi terhadap bahan dan dimensi.

Sistem pengkomputeran AI memerlukan sambungan pantas kerana jumlah data yang besar perlu dipindahkan antara pemproses dan merentasi pusat data. Modul optik sedang beralih daripada 800G ke 1.6T dan akhirnya 3.2T. Berdasarkan kadar yang dinyatakan, 1.6T mewakili kapasiti dua kali ganda 800G, manakala 3.2T mewakili kapasiti empat kali ganda.

Usaha Saili dan UMC dalam teknologi 400G setiap saluran menyasarkan satu lagi tahap dalam perkembangan ini. Saluran ialah laluan data individu dalam sistem komunikasi. Peningkatan kelajuannya boleh membantu pereka menghasilkan produk optik yang lebih pantas, walaupun kelajuan keseluruhan modul siap juga bergantung pada susunan salurannya.

Persaingan pembuatan yang melangkaui litar terkecil

UMC mengusahakan produk ini melalui proses semikonduktor matang dan pembuatan optik khusus. Perniagaan ini memberi ganjaran kepada keupayaan menghasilkan struktur optik yang andal pada skala besar, sekali gus membuka laluan bagi syarikat memasuki infrastruktur AI tanpa perlu menghasilkan pemproses pengkomputeran tercanggih.

Tower Semiconductor dan GlobalFoundries sudah menyediakan platform pembuatan fotonik silikon. Laporan industri menyatakan kapasiti mereka telah ditempah sepenuhnya, sekali gus membantu menjelaskan sebab pelanggan cip optik sedang mencari rakan pembuatan tambahan. Angka penggunaan kapasiti atau tempoh menunggu penghantaran tidak didedahkan.

TSMC juga menawarkan teknologi berkaitan dengan menggunakan proses canggih yang melibatkan kos lebih tinggi bagi perkara seperti fototopeng. Fototopeng ialah templat yang digunakan untuk memindahkan corak litar ke atas wafer. Bagi pereka cip optik, kos pembangunan ini perlu ditanggung bersama kos pembuatan setiap wafer.

Kelebihan yang dicadangkan UMC menggabungkan proses sedia ada, kepakaran pembuatan optik dan pengeluaran menggunakan wafer 12 inci. Wafer yang lebih besar boleh menyokong skala pengeluaran lebih tinggi dan mengurangkan kos pembuatan setiap cip apabila hasil pengeluaran dan operasi kilang dikawal dengan baik. Konsistensi proses juga penting kerana pelanggan memerlukan cip daripada kumpulan pengeluaran berbeza yang beroperasi secara konsisten.

Harga wafer tujuh kali ganda mengubah persamaan hasil

Premium harga yang dianggarkan merupakan aspek kewangan paling ketara dalam perniagaan yang dilaporkan itu. Sesetengah wafer PIC canggih dikatakan dijual pada harga kira-kira tujuh kali ganda harga wafer CMOS biasa. CMOS ialah kaedah pembuatan yang digunakan secara meluas untuk menghasilkan banyak cip elektronik.

Bagi UMC, peningkatan bahagian produk yang dijual pada harga lebih tinggi boleh menaikkan harga jualan purata, yang sering disebut ASP. Ukuran ini ialah purata hasil yang diterima bagi setiap unit terjual. Syarikat boleh meningkatkannya dengan mengubah campuran produk yang dihasilkan, walaupun tanpa menaikkan harga setiap produk sedia ada.

Keuntungan juga bergantung pada kos pengeluaran wafer optik, bilangan cip yang boleh digunakan di dalamnya, perbelanjaan pembangunan dan sejauh mana pelanggan menggunakan kapasiti kilang. Pengeluaran PIC melibatkan struktur optik dan langkah penyepaduan yang rumit, menjadikan hasil pengeluaran sebagai pertimbangan operasi utama. Hasil pengeluaran ialah bahagian cip yang dihasilkan yang memenuhi spesifikasi yang ditetapkan.

Oleh itu, pertimbangan pelaburan terhadap UMC melangkaui gandaan harga yang menjadi tumpuan utama. Pesanan berulang, hasil pengeluaran yang stabil dan penggunaan berterusan barisan pengeluaran akan menjadikan harga jualan yang menarik itu asas kepada perniagaan yang lebih mampan. Jumlah pesanan awal dan prospek pembelian seterusnya menunjukkan peluang komersial, manakala rancangan pengembangan kapasiti menggambarkan skala yang mahu dicapai UMC.

Dua laluan teknologi menyokong pengembangan

Usaha komunikasi optik UMC merangkumi PIC fotonik silikon, teknologi litium niobat filem nipis dan pembungkusan termaju. Kilang UMC di Singapura menjadi pusat platform fotonik silikon 12 inci.

Laluan kedua bergantung pada anak syarikat optoelektronik milik penuh UMC, Lian Ying Optoelectronics, serta kerjasama dengan rakan antarabangsa. Anak syarikat itu membawa pengalaman dalam komponen optoelektronik dan pengeluaran wafer menggunakan bahan khusus. Ini memberikan kumpulan tersebut asas pengetahuan sedia ada untuk menjalankan usaha yang melangkaui cip elektronik konvensional.

Litium niobat filem nipis, yang sering diringkaskan sebagai TFLN, menggunakan lapisan nipis bahan yang sifat optiknya bertindak balas terhadap medan elektrik. Ini menjadikannya berguna untuk mengawal cahaya dalam peranti komunikasi. Pembangunannya memperluas pilihan teknologi UMC di samping platform fotonik silikon yang sudah menghasilkan wafer.

Pembungkusan termaju juga sebahagian daripada strategi ini kerana komponen optik dan elektronik perlu disambungkan dengan berkesan dalam produk yang boleh digunakan. Pendekatan UMC menggabungkan proses pembuatan, bahan khusus dan penyepaduan komponen dalam usaha perniagaan yang sama, dengan teknologi berlainan memenuhi keperluan reka bentuk yang berbeza.

Rancangan kapasiti menjangkau hingga 2030

UMC telah mengumumkan pengembangan kapasiti fotonik silikon di kawasan P4 Singapura dan mula merancang kemudahan P7 dan P8 baharu di selatan Taiwan. Sasaran kapasiti PIC jangka panjang yang dinyatakan ialah 18,000 wafer sebulan, dengan pemasangan peralatan dijangka bermula pada penghujung 2028 dan operasi berskala penuh disasarkan pada 2030.

Pesanan awal yang dilaporkan, sehingga 10,000 wafer, bersamaan kira-kira 56% daripada sasaran kapasiti bulanan masa depan itu. Perbandingan ini menunjukkan skala asas pengeluaran yang dirancang; tempoh penghantaran bagi pesanan itu sendiri tidak didedahkan. Pada kadar tetap 18,000 wafer sebulan, sasaran itu bersamaan 216,000 wafer sepanjang setahun penuh.

Pencapaian utama ialah:

• Julai, dengan tahun tidak dinyatakan: UMC dan SILITH mengumumkan penghantaran kumpulan pengeluaran pertama wafer fotonik silikon 12 inci dari Singapura, selepas 18 bulan pembangunan.
• Penghujung 2028: Pemasangan peralatan dijangka bermula di bawah rancangan pengembangan jangka panjang.
• 2030: Kapasiti pengeluaran PIC disasarkan mencapai skala penuh yang dirancang, iaitu 18,000 wafer sebulan.

Pelanggan utama dilaporkan sudah berbincang tentang peruntukan kapasiti masa depan. Tempahan ruang pengeluaran lebih awal boleh membantu mereka merancang pelancaran produk dan komitmen bekalan, di samping memberikan UMC gambaran permintaan yang lebih jelas sebelum kemudahan baharu beroperasi sepenuhnya.

Perubahan bagi UMC dan pelanggannya

UMC berpeluang memperoleh sumber pertumbuhan berdasarkan pembuatan khusus dan produk bernilai lebih tinggi. Pencapaian pengeluaran di Singapura, penghantaran cip sedia ada Saili dan perniagaan InnoLight yang dilaporkan menghubungkan pembangunan teknologinya dengan pelanggan yang sudah mengambil bahagian dalam pasaran komunikasi optik berkelajuan tinggi.

Pereka cip optik mendapat pilihan pembuatan tambahan ketika mereka berusaha menghasilkan saluran dan modul yang lebih pantas. Bagi pembekal modul yang melayani syarikat awan, akses kepada kapasiti wafer yang mencukupi menjadi sebahagian daripada usaha memenuhi permintaan terhadap sambungan pusat data yang lebih pantas. Jadual pengembangan UMC meletakkan komitmen kapasiti lebih besarnya beberapa tahun selepas pencapaian pengeluaran awal.

Tumpuan komersial terdekat ialah pesanan Singapura yang dilaporkan. Komitmen jangka panjangnya adalah untuk membina perniagaan pembuatan yang boleh diulang merangkumi fotonik silikon, bahan optik khusus dan pembungkusan. Sama ada usaha itu menghasilkan sumbangan pendapatan yang besar bergantung pada jumlah penghantaran, kos pembuatan dan campuran produk yang dicapai UMC apabila kapasiti berkembang.

Perkara Utama

• UMC dilaporkan memperoleh pesanan awal PIC berjumlah sehingga 10,000 wafer daripada InnoLight dan Saili untuk pengeluaran di Singapura.
• UMC enggan mengulas tentang pelanggan atau pesanan tertentu; anggaran harga yang tujuh kali ganda harga wafer CMOS konvensional masih belum disahkan.
• UMC dan SILITH mengumumkan penghantaran wafer pengeluaran awal selepas tempoh pembangunan selama 18 bulan.
• Produk 100G dan 200G Saili telah mencatatkan penghantaran lebih daripada 8 juta cip, dan syarikat itu sedang membangunkan teknologi 400G setiap saluran bersama UMC.
• Sasaran kapasiti PIC jangka panjang UMC ialah 18,000 wafer sebulan, dengan pemasangan peralatan dijangka bermula pada penghujung 2028 dan operasi berskala penuh disasarkan pada 2030.