- 《經濟日報》,記者蘇嘉維、秦鈺翔/專題報導
- 2026/7/21 上午0:00
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AI帶動光通訊產業大爆發,但仔細觀察,會發現一個現象:即使從800G升級到1.6T,從LPO、矽光子到光收發模組,各種光通訊技術百花齊放,但讓台積電、英特爾、博通、邁威爾(Marvell)甚至輝達等半導體大廠集體投入的,就是共同封裝光學(CPO,Co-Packaged Optics)。因此技術不僅是光通訊規格升級,而是光通訊與半導體產業的融合。
AI資料中心已成為超大型運算工廠,整體就像一座超級電腦。過去十年,半導體業不斷提升晶片算力,讓人類進入AI時代,但業界發現一個新問題:晶片運算速度提升產生海量資料,而傳輸技術卻有瓶頸。限制AI效能的,可能不再是GPU,而是資料能否及時送達。
降低功耗 顛覆傳統架構
近年資料中心光通訊規格快速升級,800G開始大量部署,網通業者認為1.6T在未來兩年進入量產,甚至有企業跳過800G,直接「擴建」為1.6T規格,讓更多資料同時通行,滿足AI叢集愈來愈龐大的運算和傳送數據的需求。
光通訊需求大增,也帶動光收發模組市場快速成長。Google、Meta、微軟與AWS等雲端服務供應商(CSP)近年積極建置AI資料中心,使光模組成為最受矚目的零組件之一。
目前主流架構仍以可插拔式光模組(Pluggable Optics)為主。資料先從交換器晶片輸出電訊號,經過PCB電路板傳輸至機箱邊緣的光模組,再轉換成光訊號進入光纖,這也是目前台灣光通訊廠商最集中領域,包括波若威、華星光、眾達、光聖、光環等業者,都因AI帶動800G及1.6T升級潮而受惠。
但全球科技巨頭關注的不僅是光模組數量增加,而是傳統架構逐漸碰到物理極限。
在高速傳輸環境下,最耗電的往往不是光纖,而是電訊號在交換器與光模組之間傳輸的距離。傳輸速率愈高,電訊號損耗愈嚴重。為了維持訊號品質,系統必須投入更多電力進行補償,進一步帶來散熱與能源成本壓力。這也是近年業界發展LPO(Linear Pluggable Optics,線性可插拔光學)的原因。透過簡化DSP(數位訊號處理器)架構,降低功耗與成本,成為800G世代重要過渡方案。
另一條技術路線則是矽光子(Silicon Photonics),也就是利用半導體製程製造光學元件,讓光通訊元件能夠以更接近晶片的方式生產。業界普遍認為,矽光子是未來光通訊發展的重要基礎技術之一,但不論是LPO還是矽光子,都是改善既有架構。相對於以上的技術,CPO是破壞式創新,把原本位於交換器外部的光模組,直接與交換器晶片整合,資料從晶片運算後直接轉換成光訊號。
傳統架構是把貨物從工廠搬到貨運中心再配送,CPO則像是在工廠連接物流中心,省去中間所有搬運流程,降低功耗,也能提升傳輸頻寬與系統密度。
光電整合 台積建生態系
CPO近年吸引半導體巨頭全面投入。以護國神山台積電來說,優勢來自先進封裝,CPO需要把交換器晶片、光引擎與高速互連元件整合在同一封裝內,先進封裝能力成為核心競爭力。台積電近年積極發展矽光子與COUPE技術平台,目標便是打造未來光電整合生態系。
英特爾是矽光子技術最早的推動者之一。早在AI熱潮出現之前,有超過20年的矽光子研發技術,在光調變器、光檢測器與光學封裝領域累積深厚技術基礎。
博通是目前全球資料中心交換器晶片霸主,CPO最先導入的場景就是交換器,因此博通被視為CPO商業化最重要的推手之一。
最近被輝達執行長黃仁勳點名的邁威爾長期深耕DSP與高速光互連技術,近年持續強化資料中心光學解決方案布局,希望在AI基礎建設升級潮中占據有利位置。
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