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郭紋雅
May 14 2026
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(圖/ 國家科學及技術委員會)
晶片傳輸大突破，臺灣研究團隊成功開發「四階脈衝振幅調變(PAM-4)傳收機」，單通道傳輸速率達100Gb/s，結合矽光子與共封裝光元件技術，可望大幅提升AI資料中心與高速運算晶片傳輸效能。此次技術突破，也讓臺灣在高速晶片與光電整合領域再度受到關注。
在國家科學及技術委員會「關鍵新興晶片設計研發計畫」支持下，國立清華大學電機與電子研究團隊攜手國家實驗研究院台灣半導體研究中心，成功研發新一代「四階脈衝振幅調變（PAM-4）傳收機」，突破高速資料傳輸瓶頸。
此次研究由彭朋瑞、謝秉璇、劉怡君及林銘偉共同組成跨領域團隊，技術核心在於透過PAM-4架構，將傳統訊號的2階振幅提升至4階振幅，大幅增加單位時間可傳輸的資訊量。
研究團隊指出，PAM-4技術雖可有效提升資料傳輸效率，但接收端必須準確辨識4種不同振幅訊號，因此解調與接收架構相對複雜。為解決高速運算下的功耗與穩定性問題，團隊提出創新的低解析度類比數位轉換器架構，讓晶片在高速取樣與訊號解調時，仍能維持低功耗運作。
相較國際高速晶片大廠多採用7奈米以下先進製程才能達到100Gb/s傳輸速度，此次臺灣團隊利用28奈米製程，即成功實現性能相當的PAM-4傳收機設計，大幅降低晶片製造成本與功耗需求。
(圖/ 國家科學及技術委員會)
研究人員透露，團隊也同步加入多項自我校正功能，能因應不同溫度變化與量產誤差，維持穩定傳輸效能，進一步提升未來量產與商業應用可行性。
除了高速傳收機本體外，團隊也進一步整合共封裝光元件（CPO）技術，結合矽光子載板上的高速光電轉換元件與異質整合封裝技術，打造高速光電整合模組。
相較傳統插拔式光模組架構，CPO技術能縮短訊號傳輸距離，降低功耗並提高頻寬，特別適合AI伺服器、高速運算與大型資料中心等高頻寬應用需求。
研究團隊表示，矽光子技術是未來高速運算與AI基礎建設的重要關鍵，透過在矽晶片上整合光調變器、光偵測器與電子電路，可實現高速光訊號傳輸與運算整合。目前團隊已成功開發100Gbps矽基微環調變器（MRM），並整合頻寬超過50GHz的高速光偵測器。
此次研發成果也已累積取得6件美國發明專利與8件臺灣發明專利，並衍生多項產學合作計畫。研究團隊表示，未來將持續推進高速晶片與光電整合應用，協助臺灣在AI、高速運算與半導體供應鏈競爭中維持技術優勢。
中華超傳媒
(文/ 記者 郭紋雅)
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