UMC Dikabarkan Raih Pesanan Fotonika Silikon hingga 10.000 Wafer seiring Kebutuhan Koneksi AI Akan Kecepatan Lebih Tinggi

Produksi di Singapura menyoroti UMC dalam industri chip optik

United Microelectronics Corp. (UMC) dikabarkan telah mengamankan pesanan hingga 10.000 wafer sirkuit terpadu fotonik dari pemasok modul optik InnoLight dan perancang fotonik Saili, yang investornya mencakup sayap investasi ventura Tencent. Produksi direncanakan berlangsung di pabrik UMC di Singapura, dengan kemungkinan pesanan tambahan seiring pelanggan meningkatkan pasokan chip untuk koneksi berkecepatan tinggi antarsistem komputasi.

Perkiraan industri menyebutkan harga jual sejumlah produk sirkuit terpadu fotonik canggih sekitar tujuh kali harga wafer CMOS konvensional. UMC menolak berkomentar mengenai pelanggan atau pesanan tertentu, dan perkiraan harga tersebut belum dikonfirmasi perusahaan. Jadwal pengiriman dan nilai finansial pesanan yang dikabarkan itu belum diungkapkan.

Perkembangan ini mempertemukan dua kekuatan yang membentuk bisnis komunikasi optik UMC: meningkatnya permintaan akan perpindahan data yang lebih cepat dalam sistem kecerdasan buatan, serta upaya perusahaan memanfaatkan proses manufaktur yang sudah mapan untuk membuat produk khusus bernilai lebih tinggi. Peluangnya terletak pada produksi chip yang menangani cahaya, selain sinyal listrik yang lazim di pabrik semikonduktor konvensional.

UMC dan SILITH di Singapura mengumumkan pada Juli bahwa batch produksi pertama wafer fotonika silikon 12 inci telah dikirim dari Singapura. Peralihan dari pengembangan ke produksi memakan waktu 18 bulan, dan produk tersebut lolos kualifikasi dari pelanggan cloud besar. Hal ini memberi pesanan yang dikabarkan itu landasan manufaktur di luar program pengembangan teknologi.

Kontribusi kedua pelanggan

InnoLight adalah pemasok utama modul transceiver optik untuk pusat data, dengan bisnis yang melayani penyedia komputasi cloud besar di Amerika Utara dan pasar AI. Modul ini mengirim dan menerima data menggunakan cahaya. Perusahaan tersebut memperluas pengembangan produk yang beroperasi pada 800 gigabit per detik dan 1,6 terabit per detik, yang biasanya disingkat menjadi 800G dan 1.6T.

Saili berfokus pada desain chip fotonika silikon dan memanfaatkan SILITH di Singapura untuk mengembangkan bisnis internasionalnya. Produk PIC-nya yang beroperasi pada 100G dan 200G per kanal telah mencatat pengiriman kumulatif lebih dari 8 juta chip. Saili juga bekerja sama dengan UMC dalam teknologi yang mendukung 400G per kanal.

Hubungan dengan pelanggan ini menghubungkan UMC ke berbagai bagian rantai pasok optik. InnoLight membuat modul yang menjadi bagian dari jaringan pusat data, sementara Saili merancang chip fotonik yang digunakan dalam sistem optik. UMC menyediakan platform manufaktur untuk mewujudkan desain tersebut menjadi chip fisik.

Volume awal yang dikabarkan hingga 10.000 itu mengacu pada wafer, sedangkan angka pengiriman kumulatif Saili mengacu pada chip satuan. Wafer adalah irisan bundar bahan semikonduktor yang berisi banyak chip, yang kemudian dipisahkan. Tanpa mengetahui dimensi chip dan tingkat hasil produksi, pesanan wafer tersebut tidak dapat dikonversi menjadi jumlah perangkat jadi yang dapat diandalkan.

Mengapa chip ini penting bagi jaringan AI

Sirkuit terpadu fotonik, atau PIC, menggabungkan fungsi untuk mengarahkan, mengendalikan, atau mendeteksi cahaya pada sebuah chip. Dalam komunikasi optik, chip ini membantu menghubungkan aktivitas listrik di dalam perangkat komputasi dengan sinyal cahaya yang digunakan untuk membawa data melalui serat optik.

Chip elektronik konvensional memindahkan dan memproses sinyal listrik. Chip fotonik juga memerlukan struktur seperti pandu gelombang, yang mengarahkan cahaya ke jalur tertentu, serta modulator, yang mengubah cahaya agar membawa informasi. Penggabungan fungsi-fungsi tersebut memerlukan tahapan manufaktur khusus serta pengendalian material dan dimensi secara cermat.

Sistem komputasi AI membutuhkan koneksi berkecepatan tinggi karena data dalam jumlah besar harus berpindah antarpemroses dan lintas pusat data. Modul optik berkembang dari 800G menuju 1.6T dan nantinya 3.2T. Berdasarkan kapasitas yang dinyatakan, 1.6T menawarkan kapasitas dua kali lipat 800G, sementara 3.2T menawarkan empat kali lipat kapasitas tersebut.

Kerja sama Saili dan UMC dalam teknologi 400G per kanal menyasar tahap lain dari perkembangan itu. Kanal adalah jalur data tersendiri dalam sistem komunikasi. Meningkatkan kecepatannya dapat membantu perancang membangun produk optik yang lebih cepat, meski kecepatan total modul jadi juga bergantung pada susunan kanalnya.

Persaingan manufaktur melampaui sirkuit terkecil

UMC mengembangkan produk ini melalui proses semikonduktor matang dan manufaktur optik khusus. Bisnis ini mengandalkan kemampuan memproduksi struktur optik yang andal dalam skala besar, sehingga memberi perusahaan jalur untuk memasuki infrastruktur AI yang berbeda dari produksi prosesor komputasi paling canggih.

Tower Semiconductor dan GlobalFoundries telah menyediakan platform manufaktur fotonika silikon. Keterangan dari industri menyebut kapasitas mereka telah terpesan penuh, yang membantu menjelaskan mengapa pelanggan chip optik mencari mitra manufaktur tambahan. Angka pemanfaatan kapasitas maupun waktu tunggu pengiriman tidak diungkapkan.

TSMC juga menawarkan teknologi terkait dengan menggunakan proses canggih yang menimbulkan biaya lebih tinggi untuk komponen seperti fotomask. Fotomask adalah templat yang digunakan untuk memindahkan pola sirkuit ke wafer. Bagi perancang chip optik, biaya pengembangan tersebut menjadi tambahan di luar biaya manufaktur setiap wafer.

Keunggulan yang ditawarkan UMC memadukan proses yang sudah mapan, keahlian manufaktur optik, serta produksi menggunakan wafer 12 inci. Wafer yang lebih besar dapat mendukung skala produksi lebih tinggi dan menurunkan biaya manufaktur per chip jika hasil produksi dan operasional pabrik terkendali dengan baik. Konsistensi proses juga penting karena pelanggan membutuhkan chip dari batch produksi berbeda yang berperilaku secara terprediksi.

Harga wafer tujuh kali lipat mengubah perhitungan pendapatan

Premi harga yang diperkirakan menjadi aspek finansial paling menonjol dari bisnis yang dikabarkan itu. Sejumlah wafer PIC canggih disebut dijual dengan harga sekitar tujuh kali harga wafer CMOS biasa. CMOS adalah pendekatan manufaktur yang banyak digunakan untuk membuat berbagai chip elektronik.

Bagi UMC, meningkatnya porsi produk berharga lebih tinggi dapat menaikkan harga jual rata-rata, yang sering disebut ASP. Angka ini merupakan rata-rata pendapatan yang diterima untuk setiap unit yang terjual. Perusahaan dapat menaikkannya dengan mengubah komposisi produk yang dibuat, bahkan tanpa menaikkan harga setiap produk yang sudah ada.

Laba juga akan bergantung pada biaya produksi wafer optik, jumlah chip yang dapat digunakan di dalamnya, biaya pengembangan, serta seberapa besar kapasitas pabrik yang pada akhirnya digunakan pelanggan. Produksi PIC melibatkan struktur optik dan tahapan integrasi yang rumit, sehingga hasil produksi menjadi pertimbangan operasional utama. Hasil produksi adalah persentase chip yang dibuat dan memenuhi spesifikasi yang disyaratkan.

Karena itu, alasan investasi pada UMC melampaui kelipatan harga yang menjadi sorotan. Pesanan berulang, hasil produksi yang stabil, dan penggunaan berkelanjutan atas lini produksi akan mengubah harga jual yang menarik menjadi bisnis yang lebih berkelanjutan. Volume pesanan awal dan peluang pembelian tambahan menunjukkan potensi komersial, sementara rencana ekspansi kapasitas menggambarkan skala yang ingin dikejar UMC.

Dua jalur teknologi mendukung ekspansi

Upaya UMC di bidang komunikasi optik mencakup PIC fotonika silikon, teknologi litium niobat film tipis, dan pengemasan canggih. Pabriknya di Singapura menjadi pusat platform fotonika silikon 12 inci.

Jalur kedua memanfaatkan anak perusahaan optoelektronik UMC yang dimiliki sepenuhnya, Lian Ying Optoelectronics, serta kerja sama dengan mitra internasional. Anak perusahaan tersebut memiliki pengalaman dalam komponen optoelektronik dan manufaktur wafer yang menggunakan material khusus. Hal ini memberi grup tersebut basis pengetahuan untuk mengembangkan produk di luar chip elektronik konvensional.

Litium niobat film tipis, yang sering disingkat TFLN, menggunakan lapisan tipis material dengan sifat optik yang merespons medan listrik. Hal ini membuatnya berguna untuk mengendalikan cahaya pada perangkat komunikasi. Pengembangannya memperluas pilihan teknologi UMC di samping platform fotonika silikon yang sudah memproduksi wafer.

Pengemasan canggih juga menjadi bagian dari strategi karena komponen optik dan elektronik harus terhubung secara efektif dalam produk yang dapat digunakan. Pendekatan UMC menggabungkan proses manufaktur, material khusus, dan integrasi komponen dalam satu upaya bisnis, dengan teknologi berbeda untuk memenuhi kebutuhan desain yang berbeda.

Rencana kapasitas berlanjut hingga 2030

UMC telah mengumumkan perluasan kapasitas fotonika silikon di area P4 Singapura dan mulai merencanakan fasilitas baru P7 dan P8 di Taiwan selatan. Target kapasitas PIC jangka panjang yang dinyatakan perusahaan adalah 18.000 wafer per bulan, dengan pemasangan peralatan diperkirakan dimulai pada akhir 2028 dan kapasitas penuh ditargetkan tercapai pada 2030.

Pesanan awal yang dikabarkan mencapai 10.000 wafer setara dengan sekitar 56% dari target kapasitas bulanan masa depan tersebut. Perbandingan ini menunjukkan skala basis produksi yang direncanakan; periode pengiriman pesanan itu sendiri tidak diungkapkan. Dengan kapasitas stabil 18.000 wafer per bulan, target tersebut setara dengan 216.000 wafer selama setahun penuh.

Tonggak utama:

• Juli, tanpa keterangan tahun: UMC dan SILITH mengumumkan pengiriman batch produksi pertama wafer fotonika silikon 12 inci dari Singapura, setelah 18 bulan pengembangan.
• Akhir 2028: Pemasangan peralatan diperkirakan akan dimulai berdasarkan rencana ekspansi jangka panjang.
• 2030: Kapasitas produksi PIC ditargetkan mencapai skala penuh yang direncanakan, yakni 18.000 wafer per bulan.

Pelanggan besar dikabarkan telah membahas alokasi kapasitas masa depan. Memesan ruang produksi lebih awal dapat membantu mereka merencanakan peluncuran produk dan komitmen pasokan, sekaligus memberi UMC gambaran permintaan yang lebih jelas sebelum fasilitas baru beroperasi penuh.

Dampak bagi UMC dan pelanggannya

UMC memperoleh potensi sumber pertumbuhan yang bertumpu pada manufaktur khusus dan produk bernilai lebih tinggi. Tonggak produksi di Singapura, pengiriman chip Saili yang sudah berlangsung, serta bisnis InnoLight yang dikabarkan menghubungkan pengembangan teknologinya dengan pelanggan yang sudah berkiprah di pasar komunikasi optik berkecepatan tinggi.

Perancang chip optik mendapat pilihan manufaktur lain seiring mereka mengembangkan kanal dan modul yang lebih cepat. Bagi pemasok modul yang melayani perusahaan cloud, akses ke kapasitas wafer yang memadai menjadi bagian dari upaya memenuhi permintaan koneksi pusat data yang lebih cepat. Jadwal ekspansi UMC menempatkan komitmen kapasitas yang lebih besar beberapa tahun setelah pencapaian produksi awal.

Fokus komersial dalam waktu dekat adalah pesanan dari Singapura yang dikabarkan tersebut. Komitmen jangka panjangnya adalah membangun bisnis manufaktur yang dapat diulang di bidang fotonika silikon, material optik khusus, dan pengemasan. Besarnya kontribusi terhadap laba akan bergantung pada volume pengiriman, biaya manufaktur, serta komposisi produk yang dicapai UMC seiring pertumbuhan kapasitas.

Poin-Poin Utama

• UMC dikabarkan mengamankan pesanan awal PIC hingga total 10.000 wafer dari InnoLight dan Saili untuk diproduksi di Singapura.
• UMC menolak berkomentar mengenai pelanggan atau pesanan tertentu; perkiraan harga sebesar tujuh kali harga wafer CMOS konvensional belum dikonfirmasi.
• UMC dan SILITH mengumumkan pengiriman awal wafer produksi setelah masa pengembangan selama 18 bulan.
• Produk Saili berkapasitas 100G dan 200G telah mengirim lebih dari 8 juta chip, dan perusahaan itu mengembangkan teknologi 400G per kanal bersama UMC.
• Target kapasitas PIC jangka panjang UMC adalah 18.000 wafer per bulan, dengan pemasangan peralatan diperkirakan dimulai pada akhir 2028 dan skala penuh ditargetkan tercapai pada 2030.