為何傳統的可插拔光收發器已難以滿足AI時代資料中心的需求？

為何傳統可插拔光收發器難以滿足AI時代資料中心需求？

在人工智慧（AI）時代，資料中心對於算力和高速傳輸的需求呈指數級增長，傳統的可插拔光收發器正面臨嚴峻挑戰。這些挑戰主要源於其在頻寬、功耗和延遲方面的限制，使其難以應對AI應用所帶來的龐大資料流量和複雜運算。為了解決這些問題，業界開始轉向更先進的技術，如共同封裝光學（CPO），以滿足AI時代資料中心不斷增長的需求。

共同封裝光學（CPO）的崛起

共同封裝光學（CPO）通過將光電轉換模組更靠近CPU、GPU等晶片，縮短訊號傳輸距離，從而顯著降低訊號損耗和延遲。傳統的可插拔光收發器在傳輸過程中會產生較大的訊號衰減，而CPO則能有效減少這種衰減，實現更高的傳輸速率。此外，CPO還能支援更高的資料傳輸速率，從3.2T到12.8T不等，遠高於傳統可插拔光收發器和載板光學封裝（OBO）。摩根史坦利預估，全球CPO市場規模將從2023年的800萬美元成長至2030年的93億美元，年複合成長率高達172%，顯示CPO在AI時代的巨大潛力。

台積電在CPO領域的佈局與產業鏈

台積電正積極研發「緊湊型通用光子引擎」（COUPE）技術，通過SoIC-X晶片堆疊技術，將電子裸晶堆疊在光子裸晶之上，以達到最低的電阻及更高的能源效率。台積電預計在2025年完成小型插拔式連接器的COUPE驗證，並在2026年將其作為CPO元件整合到CoWoS封裝中，將光連結直接導入封裝中。CPO產業鏈涵蓋多個環節，包括磊晶製造（聯亞、全新、英特磊IET-KY）、光收發模組（上詮、波若威、眾達-KY、華星光）、交換器（智邦、明泰）以及封裝測試（日月光投控、台星科、矽格、聯鈞、訊芯-KY、旺矽、穎崴）等。這些廠商在CPO的發展中扮演著重要的角色，並有望從AI時代對高速傳輸的需求中受益。

簡而言之，傳統的可插拔光收發器在AI時代面臨頻寬、功耗和延遲等多重挑戰，而CPO技術通過縮短訊號傳輸距離、降低訊號損耗和支援更高傳輸速率，成為解決這些問題的關鍵。隨著台積電等大廠的積極佈局和產業鏈的逐步完善，CPO有望在AI時代的資料中心中扮演越來越重要的角色。