CPO重塑AI時代半導體生態

新竹，2025 年 10 月 13 日 – 隨著人工智慧（AI）算力需求呈指數級增長，傳統數據中心架構面臨巨大的能耗與頻寬瓶頸 。之光半導體（Latitude Design Systems）創辦人兼技術長陳昇祐博士，日前應華南永昌證券邀請，以「CPO 現況與未來發展暨矽光子晶片 EDA 設計解決方案」為題發表專題演講，為專業分析師與法人代表深入剖析光電共封裝（Co-Packaged Optics, CPO）技術如何重塑產業格局，並點出潛在的市場與投資機會。

CPO：AI 時代的必經之路與投資邏輯

陳博士開場即指出，AI 基礎設施的運算與互連需求已遠超傳統模式所能負荷。在由數十萬個 GPU 和數百萬個光收發器組成的「AI 工廠」中， CPO 不僅是技術演進的選項，更是突破「功耗牆」的物理必然路徑，其核心優勢在於將電氣路徑從數百毫米縮短至不到一毫米，從根本上降低訊號損失與功耗。

他進一步說明，透過將光學元件與 交換機晶片或是AI 處理器緊密封裝，CPO 方案能夠顯著改善傳統可插拔光模組所面臨的功耗瓶頸，為尋求高效能與永續發展的雲端服務商（CSP）提供了明確的投資誘因。

市場與技術路線之爭：垂直整合 vs. 開放生態

陳博士分析了當前的市場策略與競爭態勢。他表示，半導體巨頭們正圍繞 CPO 技術形成兩大核心陣營，這也是需要關注的關鍵趨勢：

• NVIDIA 的垂直整合帝國： NVIDIA 將 CPO 視為其 AI 平台（如 Rubin）的核心戰略。透過與台積電（TSMC）的深度合作，採用 3D 混合鍵合與微環調變器（MRM）等技術，NVIDIA 旨在打造一個從晶片、光學引擎到系統軟體的端到端封閉生態系。此模式雖然技術挑戰高，但一旦成功，將形成極深的護城河，鞏固其在 AI 領域的領導地位。

• Broadcom 的開放聯邦： Broadcom 則扮演「水平賦能者」的角色。其以 Tomahawk 6 等商業晶片為核心，推動開放乙太網路標準，與廣泛的生態夥伴合作，旨在將乙太網路打造成通用的 AI 互連標準。此策略為市場提供了多元選擇，避免單一供應商鎖定，符合大型 CSP 的長期利益。

陳博士也提到，除了主流的矽光子技術，部分廠商正探索其他顛覆性路徑。例如，微軟的 MOSAIC 和 Avicena 的 MicroLED 技術，憑藉其極高的能源效率和密度，為短距離晶片互連市場帶來了新變數，是值得關注的技術萌芽。

價值鏈重構下的投資新地圖

CPO 的興起正改變光通信產業的價值鏈。陳博士強調，傳統的「光模組為中心」模式，正在向交換機晶片與光引擎共同封裝、光電整合的 CPO 為中心轉移。這意味著價值將從下游模組組裝，顯著向上游環節集中，形成新的熱點：

• 先進封裝廠： 隨著異質整合成為主流，掌握 2.5D/3D 封裝技術的晶圓代工與封測廠（如台積電的 COUPE 平台、日月光等）將承接技術壁壘最高的環節。

• 關鍵元件供應商： CPO 時代對光學元件的性能與可靠性要求極高。能提供高性能雷射光源（如 Lumentum）、高精度可拆卸光纖連接器（如 SENKO）和光學引擎的廠商，將直接與 ASIC 巨頭綁定，獲得先行者優勢。

• EDA 軟體與測試服務商： CPO 設計的複雜性已超越傳統單點工具。陳博士展示了之光半導體的 PIC Studio 平台，其能夠提供從元件、光電整合鏈路到系統的緊湊連貫的設計流程，並能有效解決光電協同設計的挑戰。跨領域整合解決方案的 EDA 廠商，成為新供應鏈中的關鍵「粘合劑」，其價值不容忽視。

他總結，儘管 CPO 的普及面臨散熱、可靠性與製造良率等挑戰，但市場預測顯示其爆發式成長已箭在弦上。他建議行業應密切關注 NVIDIA Rubin 平台、台積電 COUPE 平台等關鍵里程碑，並審慎評估不同技術路線背後的商業策略，以捕捉這場由矽光子技術驅動的所帶來的豐厚回報。