主要成果
AIコンピューティング能力の飛躍的な増大とそれに伴うデータ伝送帯域幅の需要に応えるため、TSMC、UMC、GlobalFoundries、Tower Semiconductorといった世界の主要ファウンドリが、シリコンフォトニクスの量産体制と能力拡張を加速させています。特にUMCはシンガポール工場から初の量産型シリコンフォトニクスウェーハを出荷し、TSMCのCOUPE統合プラットフォームは既に生産段階に突入しました。
技術・臨床詳細
UMCはimecからライセンス供与された12インチウェーハ上のソリューションを含む2つのシリコンフォトニクス戦略を推進しており、そのシンガポール工場で初の量産ウェーハ出荷を実現しました。これにより、同社はこの高成長市場での地位を確立しようとしています。一方、TSMCの「COUPE」（Co-Utilized Package) 統合プラットフォームは、最先端のパッケージング技術とシリコンフォトニクスを組み合わせることで、AIや高性能コンピューティング（HPC）におけるチップ間通信の効率を劇的に向上させます。また、Tower Semiconductorは日本のアライ工場を12インチのシリコンフォトニクスおよび先進パッケージングプラットフォームに転換する計画を進めており、今後の大幅な能力拡張を見込んでいます。GlobalFoundriesも、AIおよびHPCの長期的な需要に対応するため、2026年の設備投資予算を増額し、シリコンフォトニクスにおける生産能力を拡大しています。
背景・業界文脈
AIやHPCアプリケーションのデータセンターでは、膨大なデータを処理するために、従来の銅線接続ではボトルネックとなる電力消費と伝送速度の限界に直面しています。シリコンフォトニクスは、光信号をチップ上で伝送することで、これらの課題を解決するブレークスルー技術として注目されています。各ファウンドリがこの分野への投資を強化しているのは、AIとHPCが半導体業界の長期的な成長ドライバーであるという共通認識があるためです。特に、コパッケージ光学（CPO）などの技術が次世代の相互接続において不可欠となり、その基盤となるシリコンフォトニクス技術の確保と量産体制の構築が急務とされています。
今後の展望
主要ファウンドリ各社によるシリコンフォトニクスへの大規模な投資と能力拡張は、データセンターおよびAIインフラ市場の将来を大きく左右するでしょう。UMCやTSMCが量産段階に入り、Tower SemiconductorやGlobalFoundriesが能力拡張を進めることで、高性能でエネルギー効率の高い光相互接続ソリューションの供給が安定化し、コストが低減されることが期待されます。これにより、AIモデルのさらなる大規模化と複雑化が可能となり、自動運転、クラウドコンピューティング、量子コンピューティングといった応用分野の発展が加速します。ファウンドリ間の競争激化は、技術革新をさらに促し、シリコンフォトニクスが半導体産業の新たな主要な柱となる道を切り開くことになります。
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