矽光子CPO系列1一傳輸省電9成、速度快20倍，輝達、博通、AMD拚「光進銅退」通訊革命，50家供應鏈出列

今年第四季，台積電最先進二奈米製程預計啟動量產，CoWoS先進封裝產能穩定增量，在日本熊本、美國亞利桑那、高雄、新竹寶山等地新廠照預定時間進入量產……，截至目前為止，台積電不斷強化競爭門檻，逐一實現發展藍圖。眺望二○二六年，台積電也將直面最重要的一役──實現矽光子CPO（共同封裝光學）量產。

這一役一旦順利攻克，意味著OpenAI、雲端服務巨人們打造的AI工廠，所苦惱的資料傳輸通路堵車、訊號延遲、前進龜速的難題將有機會迎刃而解，達成高傳輸、低耗能的夢幻目標，且讓AI資料演算時，跑得又順又快。

AI普及  關鍵就在矽光子

台積下一波成長動能就看它

十月十三日輝達（NVIDIA）創辦人黃仁勳迫不及待宣布，旗下首款採用矽光子CPO技術的網路交換器，得到甲骨文與Meta支持，「兆級參數等級的AI模型，正在讓資料中心轉變為『超級AI工廠』，而乙太網路平台Spectrum-X將成為連結百萬顆GPU（圖形處理器） 的神經系統。」

通訊領域一哥博通（Broadcom）也開始加速，不僅早在六月便搶先發布Tomahawk 6網路交換器，新品出貨時間更從兩年縮短至一年，力圖穩定在乙太網路架構九成市占率。

兩強的重磅產品都使用關鍵的CPO技術，擦出的火花硝煙味十足，而技術的背後，都有一位重要盟友──台積電。

「AI使用量（token）呈指數級增長，顯示消費者AI模型（consumer AI model）的採用率，不斷提高，」台積電董事長魏哲家表示。AI晶片的單位功耗，五年內將以三倍速度增長，而其部署的數量，三年內將提升八倍，這將對電力產生巨大需求，使能源效率成為AI能否普及的關鍵因素，矽光子技術除了能增加頻寬和訊號完整性，更重要的是，能顯著提升能源效率。

這不僅是台積電首度深入光通訊領域，並且擴展CoWoS先進封裝版圖，預計提供完整的高階矽光子CPO解決方案，讓售價將再往上加，成為台積電下一波的重要成長動能。

台積電研發副總經理徐國晉也分析，矽光子的價值不只在頻寬、訊號完整性，更重要的是能源效率更好。今年從相關光電研討會已看到許多突破，隨著技術不斷演進，「未來幾年在矽光子時代的應用需求成長將會十分樂觀。」

究竟矽光子（Silicon Photonics，SiPh）是什麼？

它是一種矽晶片，矩形外觀，與手機晶片、電腦晶片雷同，但主要功能不是運算，而是進行光電訊號的轉換。

其實，矽光子技術已存在超過二十年，始終因為價格高、市場規模小，不受青睞而發展緩慢。

直到二二年生成式AI橫空而出，掀起滔天巨浪，算力需求大爆炸，傳輸效率要求日益增高，傳統銅線傳輸的缺點一一浮現。

以產業領航者輝達的GPU為例，最新一代B300算力，已是三年前的四十七倍，傳輸主流需求到了今年，已達每秒八百G。

GB系列機櫃為了高速傳輸，不僅單櫃得用上五千條銅線相連，總長度超過三公里，材料耗費多又占位置，且銅線還有耗電、訊號衰減、發熱的問題。眼看著明年傳輸需求將倍增至每秒一．六T，更是壓垮銅線的最後一根稻草。

根據國際能源總署今年報告，一座十萬瓩規模的AI資料中心，每年耗電相當於十萬戶家庭的總和，而資料中心會愈蓋愈大，用電量甚至放大二十倍，約當兩百萬戶家庭的用電總和，電力需求之大可以想見。

資料中心所需的電力，主要由伺服器吃掉六成，冷卻系統占三成，其中資料、通訊傳輸過程，是耗電的主因之一。

耗電之外，訊號總是「在路上」，也是一大問題。

「訊號傳送時有高達五七％的時間，被卡在網路中，等於這些高昂的設備，有超過一半的時間閒置，」博通軟體暨生態系主管西拉傑（ Hasan Siraj）點出，建置AI基礎設施動輒數十億美元，其中傳輸網路相關支出不多，卻是極其關鍵的最佳化環節，可以最大化AI基礎設施的利用率。

網路交換器占整體資料中心建置成本估計其實不到三％，數字雖小，卻舉足輕重。

眼見銅傳輸已達極限，一勞永逸的解決方法，就是「光進銅退」，把傳輸工作改為光纖負責，訊號由電子轉為光子。

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