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AI資料中心運算規模擴大，使高速光互連逐步成為影響系統頻寬、功耗與連接密度的關鍵環節。矽光子可透過光子積體電路(Photonic Integrated Circuit, PIC)整合光波導、調變器與光偵測器，支援光訊號在晶片平台內傳輸與處理。隨著可插拔光模組持續升級，CPO也開始推動光學引擎靠近交換器ASIC、AI ASIC與GPU。

【內容大綱】

• 一、矽光子技術與晶片市場發展
  • (一)矽光子以SOI為量產基礎，建構PIC光電整合平台
  • (二)矽光子晶片市場
  • (三)光模組成本結構顯示PIC裸晶具備關鍵價值
  • (四)新型材料補足SOI光源與高速調變限制
• 二、矽光子與CPO尚未形成標準化量產分工，國際代工廠採多路徑布局
  • (一)台積電以COUPE與先進封裝縮短光電互連距離，推進高階CPO整合
  • (二)Tower以開放式PIC代工平台降低設計導入門檻，支援光模組客戶量產
  • (三)Intel以光學I/O小晶片與EMIB封裝降低I/O功耗，推進處理器封裝內光互連
  • (四)GlobalFoundries以Fotonix與特殊製程平台擴大矽光子代工能量，支援高速光互連應用
  • (五)Samsung以矽光子製程與先進封裝整合XPU、HBM與光學引擎
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【圖表大綱】

• 圖1、矽光子光模組與PIC晶片市場規模比較
• 表1、400G/800G 光模組主要構成元件
• 表2、400G/800G 光模組成本結構估算
• 表3、主要矽光子代工廠與CPO發展路徑比較
• 圖2、NVIDIA CPO交換器導入hybrid bonding與COUPE架構
• 圖3、COUPE從PCB、Substrate至Interposer的光電整合路徑
• 圖4、COUPE採用GC與EC架構進行PIC至FAU光纖耦合
• 圖5、Intel EMIB整合Optical I/O chiplet與FAU光纖陣列架構