Iniulat na Nakakuha ang UMC ng mga Order para sa Hanggang 10,000 Wafer ng Silicon Photonics Habang Nangangailangan ng Mas Mabilis na Koneksyon ang AI

Itinatampok ng produksyon sa Singapore ang UMC sa larangan ng optical chip

Naiulat na nakakuha ang United Microelectronics Corp. (UMC) ng mga order para sa hanggang 10,000 wafer ng photonic integrated circuit mula sa supplier ng optical module na InnoLight at sa designer ng photonics na Saili, na kabilang sa mga mamumuhunan ang sangay ng Tencent para sa venture investment. Nakatakdang gawin ang produksyon sa pabrika ng UMC sa Singapore, at posibleng madagdagan pa ang mga order habang pinalalaki ng mga customer ang suplay nila ng chip para sa mabilis na koneksyon sa pagitan ng mga computing system.

Tinataya ng industriya na ang presyo ng ilang advanced na produktong photonic integrated circuit ay humigit-kumulang pitong beses ng presyo ng mga karaniwang CMOS wafer. Tumangging magkomento ang UMC tungkol sa mga partikular na customer o order, at hindi kinumpirma ng kumpanya ang pagtatayang presyo. Hindi isiniwalat ang mga iskedyul ng paghahatid at halaga sa pananalapi ng naiulat na mga order.

Pinagsasama ng pag-unlad na ito ang dalawang puwersang humuhubog sa negosyo ng UMC sa optical communications: tumataas na pangangailangan para sa mas mabilis na paglipat ng datos sa mga sistemang artificial intelligence, at pagsisikap ng kumpanya na gamitin ang mga itinatag na proseso sa pagmamanupaktura para makagawa ng mas mataas ang halagang espesyalisadong produkto. Nakabatay ang oportunidad nito sa paggawa ng mga chip na humahawak ng liwanag, kasabay ng mga senyal na elektrikal na karaniwan sa mga pabrika ng semiconductor.

Inanunsyo ng UMC at ng SILITH ng Singapore noong Hulyo na naihatid na mula Singapore ang mga unang batch ng produksyon ng 12-inch silicon photonics wafer. Umabot ng 18 buwan ang paglipat mula pagbuo ng teknolohiya tungo sa produksyon, at nakapasa sa pagsusuri ng isang pangunahing customer sa cloud ang mga produkto. Nagbibigay ito ng pundasyon sa pagmamanupaktura para sa naiulat na mga order, lampas sa isang programa para sa pagpapaunlad ng teknolohiya.

Ambag ng dalawang customer

Nangungunang supplier ang InnoLight ng mga optical transceiver module para sa mga data center, at nagsisilbi ito sa malalaking provider ng cloud computing sa North America at sa merkado ng AI. Nagpapadala at tumatanggap ng datos ang mga module na ito gamit ang liwanag. Pinapalawak ng kumpanya ang gawain nito sa mga produktong tumatakbo sa 800 gigabit kada segundo at 1.6 terabit kada segundo, na karaniwang pinaikli bilang 800G at 1.6T.

Nakatuon ang Saili sa disenyo ng silicon photonics chip at ginagamit nito ang SILITH ng Singapore para paunlarin ang pandaigdigang negosyo nito. Umabot na sa mahigit 8 milyon ang naipadalang PIC product nito na tumatakbo sa 100G at 200G kada channel. Nakikipagtulungan din ang Saili sa UMC sa teknolohiyang sumusuporta sa 400G kada channel.

Ikinokonekta ng mga ugnayang ito sa customer ang UMC sa iba't ibang bahagi ng supply chain ng optical. Gumagawa ang InnoLight ng mga module na nagiging bahagi ng mga network ng data center, samantalang nagdidisenyo ang Saili ng mga photonic chip na ginagamit sa mga optical system. Ibinibigay naman ng UMC ang plataporma sa pagmamanupaktura kung saan nagiging pisikal na chip ang mga disenyong ito.

Tumutukoy ang naiulat na paunang dami na hanggang 10,000 sa mga wafer, samantalang mga indibidwal na chip ang tinutukoy ng pinagsama-samang bilang ng naipadala ng Saili. Isang pabilog na hiwa ng materyal na semiconductor ang wafer na naglalaman ng maraming chip na paghihiwalayin sa bandang huli. Kung walang impormasyon tungkol sa sukat ng mga chip at ani sa produksyon, hindi maaasahang makukuwenta mula sa order ng wafer ang bilang ng mga tapos nang device.

Kahalagahan ng mga chip na ito sa mga AI network

Pinagsasama ng photonic integrated circuit, o PIC, ang mga tungkuling gumagabay, kumokontrol o nakakakita ng liwanag sa isang chip. Sa optical communications, tumutulong ang mga ito na ikonekta ang aktibidad na elektrikal sa loob ng computing equipment sa mga senyal ng liwanag na nagdadala ng datos sa mga optical fiber.

Gumagalaw at nagpoproseso ng mga senyal na elektrikal ang karaniwang electronic chip. Nangangailangan din ang photonic chip ng mga istrukturang gaya ng waveguide, na nagdidirekta ng liwanag sa piniling daan, at modulator, na nagbabago sa liwanag upang makapagdala ito ng impormasyon. Nangangailangan ng mga espesyalisadong hakbang sa pagmamanupaktura at maingat na pagkontrol sa mga materyal at sukat ang pagsasama-sama ng mga tungkuling ito.

Nangangailangan ng mabilis na koneksyon ang mga AI computing system dahil kailangang maglipat ng napakaraming datos sa pagitan ng mga processor at sa iba't ibang data center. Mula 800G, sumusulong ang mga optical module patungong 1.6T at kalaunan ay 3.2T. Sa mga nakasaad na bilis, doble ng kapasidad ng 800G ang 1.6T, habang apat na beses naman nito ang 3.2T.

Tumutugon sa isa pang antas ng pagsulong na ito ang gawain ng Saili at UMC sa 400G kada channel. Indibidwal na daanan ng datos sa isang sistema ng komunikasyon ang channel. Makakatulong ang pagpapabilis nito sa mga designer na gumawa ng mas mabilis na optical product, bagaman nakadepende rin ang kabuuang bilis ng tapos na module sa pagkakaayos ng mga channel nito.

Kumpetisyon sa pagmamanupaktura na lampas sa pinakamaliliit na circuitry

Ginagawa ng UMC ang mga produktong ito gamit ang mga mature na proseso ng semiconductor at espesyalisadong pagmamanupaktura ng optical. Pinahahalagahan sa negosyong ito ang kakayahang gumawa ng maaasahang optical structure sa malakihang produksyon, na nagbibigay sa kumpanya ng daan papasok sa imprastraktura ng AI na naiiba sa paggawa ng mga pinakamaunlad na computing processor.

Nagbibigay na ng mga plataporma sa pagmamanupaktura ng silicon photonics ang Tower Semiconductor at GlobalFoundries. Ayon sa mga ulat sa industriya, lubos nang okupado ang kapasidad ng mga ito, kaya naghahanap ang mga customer ng optical chip ng karagdagang katuwang sa pagmamanupaktura. Walang isiniwalat na bilang ng paggamit ng kapasidad o tagal ng paghihintay sa paghahatid.

Nag-aalok din ang TSMC ng kaugnay na teknolohiya gamit ang mga advanced na proseso na mas magastos para sa mga bagay tulad ng photomask. Mga template ang photomask na ginagamit sa paglilipat ng mga pattern ng circuit papunta sa mga wafer. Para sa designer ng optical chip, dagdag ito sa gastos sa pagpapaunlad bukod pa sa presyo ng pagmamanupaktura ng bawat wafer.

Pinagsasama ng inaasahang bentahe ng UMC ang mga itinatag na proseso, kahusayan sa pagmamanupaktura ng optical at produksyon sa 12-inch wafer. Maaaring masuportahan ng mas malalaking wafer ang mas malawak na produksyon at mapababa ang gastos sa pagmamanupaktura kada chip kapag mahusay na napamamahalaan ang ani at operasyon ng pabrika. Mahalaga rin ang pagkakapare-pareho ng proseso dahil kailangang pare-pareho at mahulaan ng mga customer ang paggana ng mga chip mula sa magkakaibang batch ng produksyon.

Binabago ng pitong ulit na presyo ng wafer ang kalkulasyon ng kita

Ang tinatayang premium sa presyo ang pinakanatatanging pinansyal na katangian ng naiulat na negosyo. Sinasabing humigit-kumulang pitong beses ng presyo ng karaniwang CMOS wafer ang presyo ng ilang advanced na PIC wafer. Ang CMOS ang malawakang ginagamit na paraan ng pagmamanupaktura sa likod ng maraming electronic chip.

Para sa UMC, maaaring tumaas ang karaniwang presyo ng mga produktong ibinebenta nito kapag lumaki ang bahagi ng mas mataas ang presyong mga produkto. Average selling price, o ASP, ang tawag sa sukat na ito. Ito ang karaniwang kita mula sa bawat yunit na naibenta. Maaaring mapataas ito ng isang kumpanya sa pamamagitan ng pagbabago sa halo ng mga produktong ginagawa nito, kahit hindi nito taasan ang presyo ng bawat dati nang produkto.

Nakadepende rin ang kita sa gastos sa paggawa ng mga optical wafer, sa dami ng magagamit na chip na laman ng mga ito, sa gastos sa pagpapaunlad at sa aktuwal na paggamit ng kapasidad ng pabrika ng mga customer. Nangangailangan ang produksyon ng PIC ng masalimuot na optical structure at mga hakbang sa integrasyon, kaya mahalagang salik sa operasyon ang ani sa produksyon. Tumutukoy ang ani sa bahagi ng mga ginawang chip na nakatutugon sa mga kinakailangang espesipikasyon.

Kaya hindi lamang sa malaking multiple ng presyo nakasalalay ang dahilan para mamuhunan sa UMC. Makapagpapabago sa kaakit-akit na presyo tungo sa mas matatag na negosyo ang paulit-ulit na mga order, matatag na ani at tuluy-tuloy na paggamit sa mga linya ng produksyon. Ipinahihiwatig ng paunang dami ng order at posibilidad ng mga karagdagang pagbili ang oportunidad sa komersyo, samantalang ipinakikita ng planong palawakin ang kapasidad ang laki ng pagkakataong hinahanda ng UMC na samantalahin.

Dalawang landas sa teknolohiya ang sumusuporta sa pagpapalawak

Kabilang sa pagsisikap ng UMC sa optical communications ang silicon photonics PIC, thin film lithium niobate technology at advanced packaging. Nagsisilbing sentro ng 12-inch silicon photonics platform ang pabrika nito sa Singapore.

Nakabatay ang ikalawang landas sa ganap na pag-aari ng UMC na subsidiary sa optoelectronics, ang Lian Ying Optoelectronics, at sa pakikipagtulungan sa mga internasyonal na katuwang. May karanasan ang subsidiary sa mga optoelectronic component at sa pagmamanupaktura ng mga wafer na gawa sa espesyalisadong materyal. Nagbibigay ito sa grupo ng umiiral nang batayan ng kaalaman para sa mga gawaing lampas sa karaniwang electronic chip.

Gumagamit ang thin film lithium niobate, na karaniwang pinaikli bilang TFLN, ng manipis na patong ng materyal na tumutugon sa electric field ang mga optical property. Dahil dito, kapaki-pakinabang ito sa pagkontrol ng liwanag sa mga aparatong pangkomunikasyon. Pinapalawak ng pagbuo nito ang mga mapagpipiliang teknolohiya ng UMC, kasabay ng silicon photonics platform na gumagawa na ng mga wafer.

Bahagi rin ng estratehiya ang advanced packaging dahil kailangang mahusay na magkakonekta ang mga optical at electronic component sa loob ng isang produktong magagamit. Pinagsasama ng pamamaraan ng UMC ang mga proseso ng pagmamanupaktura, espesyalisadong materyal at integrasyon ng component sa iisang pagsisikap sa negosyo, habang nagsisilbi ang magkakaibang teknolohiya sa magkakaibang pangangailangan sa disenyo.

Umaabot hanggang 2030 ang mga plano sa kapasidad

Inanunsyo ng UMC ang pagpapalawak ng kapasidad ng silicon photonics sa P4 area nito sa Singapore at sinimulan ang pagpaplano para sa mga bagong pasilidad na P7 at P8 sa timog Taiwan. Nakatakda ang pangmatagalang target nito para sa kapasidad ng PIC sa 18,000 wafer kada buwan. Inaasahang magsisimula ang paglalagay ng kagamitan sa katapusan ng 2028, at target na maabot ang buong kapasidad pagsapit ng 2030.

Katumbas ng humigit-kumulang 56% ng target na kapasidad kada buwan sa hinaharap ang iniulat na paunang order na hanggang 10,000 wafer. Ipinakikita ng paghahambing ang laki ng planong batayan ng produksyon; walang isiniwalat na panahon ng paghahatid para sa mga order. Sa tuluy-tuloy na kapasidad na 18,000 wafer kada buwan, aabot ito sa 216,000 wafer sa loob ng isang buong taon.

Kabilang sa mahahalagang yugto ang mga sumusunod:

• Hulyo, ngunit hindi tinukoy ang taon: Inanunsyo ng UMC at SILITH ang paghahatid mula Singapore ng mga unang batch ng produksyon ng 12-inch silicon photonics wafer, kasunod ng 18 buwang pagpapaunlad.
• Katapusan ng 2028: Inaasahang magsisimula ang paglalagay ng kagamitan alinsunod sa pangmatagalang plano sa pagpapalawak.
• 2030: Nakatakdang maabot ng kapasidad sa produksyon ng PIC ang buong planong antas na 18,000 wafer kada buwan.

Iniulat na tinatalakay na ng malalaking customer ang paglalaan ng kapasidad sa hinaharap. Makakatulong sa kanila ang maagang pagreserba ng espasyo sa produksyon para maplano ang sarili nilang paglulunsad ng produkto at mga pangako sa suplay, samantalang magkakaroon naman ang UMC ng mas malinaw na larawan ng pangangailangan bago umandar nang husto ang mga bagong pasilidad.

Ano ang magbabago para sa UMC at mga customer nito

Magkakaroon ang UMC ng potensyal na pinagmumulan ng paglago na nakabatay sa espesyalisadong pagmamanupaktura at mga produktong mas mataas ang halaga. Iniuugnay ng milestone sa produksyon sa Singapore, umiiral nang pagpapadala ng chip ng Saili at naiulat na negosyo sa InnoLight ang pagpapaunlad ng teknolohiya nito sa mga customer na kalahok na sa merkado ng mabilis na optical communications.

Magkakaroon ng isa pang mapagpipiliang tagagawa ang mga designer ng optical chip habang naghahanda sila para sa mas mabilis na channel at module. Para sa mga supplier ng module na naglilingkod sa mga kumpanya ng cloud, bahagi ng pagtugon sa pangangailangan para sa mas mabilis na koneksyon sa data center ang pagkakaroon ng sapat na kapasidad ng wafer. Ilang taon matapos ang unang tagumpay sa produksyon nakatakda ang mas malaking pangako ng UMC sa kapasidad ayon sa iskedyul ng pagpapalawak nito.

Nakatuon ang agarang komersyal na gawain sa mga naiulat na order mula Singapore. Ang pangmatagalang pangako naman ay ang magtayo ng paulit-ulit at maaasahang negosyo sa pagmamanupaktura para sa silicon photonics, espesyalisadong optical material at packaging. Nakadepende sa dami ng maipapadala, gastos sa pagmamanupaktura at halo ng mga produktong magagawa ng UMC habang lumalaki ang kapasidad kung magkakaroon ito ng malaking ambag sa kita.

Mahahalagang punto

• Naiulat na nakakuha ang UMC ng mga paunang order ng PIC na aabot sa 10,000 wafer mula sa InnoLight at Saili para sa produksyon sa Singapore.
• Tumangging magkomento ang UMC tungkol sa mga partikular na customer o order; hindi pa kumpirmado ang tinatayang presyong pitong beses ng karaniwang CMOS wafer.
• Inanunsyo ng UMC at SILITH ang paghahatid ng mga unang wafer mula sa produksyon matapos ang 18 buwang pagpapaunlad.
• Mahigit 8 milyong chip na ang naipadala para sa mga produktong 100G at 200G ng Saili, at gumagawa ito kasama ng UMC ng teknolohiyang 400G kada channel.
• Nakatakda sa 18,000 wafer kada buwan ang pangmatagalang target ng UMC para sa kapasidad ng PIC. Inaasahang magsisimula ang paglalagay ng kagamitan sa katapusan ng 2028 at target na maabot ang buong kapasidad pagsapit ng 2030.