CPO 光模組的未來與真相：從矽光封裝、系統設計到台廠供應鏈的全面解密
- drshawnchang
- 7月17日
- 讀畢需時 5 分鐘
🔍 前言｜Pluggable 的黃金年代，正在被誰顛覆？
隨著 AI 模型訓練規模暴漲，資料中心架構正從單純的 scale-up 演進為複雜的 scale-out 架構，資料傳輸的瓶頸愈發顯著。Co-Packaged Optics（CPO）被視為一種潛在解方，有望透過光引擎與 ASIC 的緊密整合，解決系統功耗與佈線損耗問題。
但理論的優勢，遇上實務操作往往是一場現實修煉。從 Pluggable，再從 OBO 到 NPO再進化為真正的 CPO，產業經歷數年試錯，至今仍在醞釀。
本文以最接近產線與供應鏈的視角，拆解當前 CPO 的技術現況、市場瓶頸、與參與者實際進度，並解析台灣與全球供應鏈中關鍵角色的定位與博弈。
讀完你會了解的五大重點
🔥 CPO 是理想還是泡影？從 Microsoft OBO、Broadcom NPO 到 NVIDIA Quantum Spectrum，誰真正商業化？
🌡 為何 Plugable 模組仍穩坐主流？熱設計與維修彈性的現實考量。
🧠 Broadcom 與 NVIDIA 兩種 CPU 架構策略全解析。
🏗 台積電矽光封裝布局，與上詮、訊芯、波若威的供應鏈賽局。
📈 2030 年前 CPO 市佔預測、模組下滑幅度與 3.2T、6.4T 的世代展望。
✅ 免費區段試看：
🔍 為什麼 Plugable 模組仍無可取代？
雖然 CPO 被視為未來趨勢，但目前 800G、1.6T 模組仍然是主流，根據 LightCounting 預測，到 2030 年 plugable 模組在 3.2T 系列中仍保有約 16–29% 市佔。
主要原因包含：
維修彈性高（模組可快速更換）
設計穩定性與成熟度高
系統維運架構不須大改
CPO 優勢如省電與線路短、可共用 ASIC 散熱器雖吸引人，但在可靠性、可維護性與生產成熟度仍處於「驗證期」。
🔍 OPO、NPO、CPO、OIO 架構比較表
架構 | 安裝位置 | 散熱機制 | 損耗 | 模組彈性 | 主導公司 |
OPO | PCB 上 | 無整合 | 高 | 高 | Microsoft（已放棄） |
NPO | ASIC 附近 | 可共用散熱器 | 低 | 中 | Broadcom |
CPO | ASIC 上 | 強制整合 | 極低 | 低 | Broadcom、NVIDIA |
OIO | GPU/TPU 卡側 | 中等 | 中 | 中 | Broadcom、Meta、Ayar Labs |
🔍 Broadcom vs NVIDIA：兩大巨頭策略解析
Broadcom
代表產品：TH4、TH5、TH6
客戶：Meta、阿里巴巴、騰訊等
模組合作：訊芯（組裝）、重達（雷射）、矽品（封裝）
NVIDIA
代表產品：Quantum Spectrum 系列（Pro Compact）
架構：以 4 顆 28.8T Switch 組成 Spectrum，類似 TH4 技術門檻
將於 2025–2026 啟用（約 USD $xxxxx）
初期量產主體仍為 NVIDIA 自行導入，預估出貨 <xxx 台／年
🔍 台廠供應鏈分析：誰是贏家？誰還在觀望？
上詮：力拚 FAU 與 PIC 組裝，進軍 TSMC 供應鏈。設廠泰國，清空總部租戶強化產能。
訊芯：Broadcom 指定 CPU 光模組組裝廠。擁有真正量產經驗。
波若威：意外獲得 NVIDIA 光引擎核心角色。
xxx：主攻 FAU 組裝與測試設備，搶進關鍵工站。
台積電：矽光製程投入十年，現為主導封裝供應端的核心角色。
🔍 五、CPO 的未來關鍵：可靠性、標準化與設備成熟度
即使技術面具備優勢，CPO 若要真正成為主流，仍需突破以下瓶頸：
可靠性驗證週期尚長（Broadcom 推出以來仍未大規模部署）
封裝設備成本高、整合度要求高
客戶對可維修性與導入風險保持高度保留態度
值得注意的是，台積電推動 CPU 模組供應鏈國產化的同時，部分供應商如波若威與外商競爭者仍具優勢，未來台廠能否打破現有格局，端看組裝設備與封裝品質的提升速度。
🔐 內文內容（付費看更多）
📌 若你對以下付費感興趣，歡迎點擊以下表單購買詳文內容。
1. 光通訊技術演進：從可插拔模組到共封裝光學(CPO)的趨勢與挑戰
Pluggable (可插拔)光模組
傳統形式，ASIC透過PCB將訊號傳至前方模組。優點是更換方便、彈性高，如同USB隨插即用；缺點是體積固定，散熱能力有上限（如40瓦的相干光模塊），限制了功耗和效能。預計此形式將持續存在至xxxx年。
OPO (On-board Optics)
將光學元件直接安裝在主機板上，利用系統散熱，但未解決PCB走線過長導致訊號損耗的問題。此技術由xxxxx推動，但約一年後便式微。主要廠商為xxxx。
NPO (Near-packaged Optics)
一種介於Pluggable和CPO的中間方案。將光學引擎放置在非常靠近ASIC的位置，以縮短訊號路徑，減少損耗，並可借用ASIC的散熱機制。xxxx曾做過此架構的展示。
CPO (Co-packaged Optics)
將光學引擎與ASIC共同封裝。最大優勢是顯著降低功耗，例如1.6T光模塊從30瓦可降至10瓦以下。但最大缺點是失去更換彈性，維修困難。此概念自2019-2020年提出，但量產時程從2020年一再延後至2025年仍是問號。
OIO
本質上是CPO架構的延伸，主要應用場景不同。CPO主要用於交換機系統(Switch)，而OIO則應用於板卡上，如GPU、TPU、XPU等。
市場趨勢與預測 (LightCounting)
LightCounting預測，至2030年，在3.2T的架構中，可插拔模組的市佔率可能降至xxxx%。而1.6T的CPO市佔率僅8%，此數字可能被低估。CPO的真正戰場將在xxxx以上的速率。
AI對光通訊的需求
AI的發展是驅動光通訊持續成長的關鍵動力，推翻了先前市場認為2024-2025年將是模塊高峰並隨後下降的預測。目前趨勢持續向上，對AEC(Active Electrical Cable)的需求也同步增長。
主要廠商動態：Broadcom vs NVIDIA
供應鏈與技術成熟度
台積電在矽光領域的領導地位
2. 高階交換器與光學元件供應鏈分析
NVIDIA CPO 供應鏈
主要供應商包含xxxxxxxx。xxxxx主要負責OE Engine中的FAU與shuffle parts。此供應鏈由NVIDIA的以色列子公司Mellanox主導。xxxxx並未包含在內。
TSMC CPO 供應鏈
TSMC是OE的主要負責人。TSMC傾向扶植台灣供應鏈，並希望推動xx進入，但xx並非唯一選擇，仍需與大陸供應鏈競爭。xxx不會進入台積電供應鏈，而xxx不會進入以色列(Mellanox)供應鏈。
上詮的策略與發展
NVIDIA Spectrum-X 交換器規格與價格
Broadcom(博通) CPO 交換器 (Bailey)
Broadcom CPO 供應鏈
FAU (光纖陣列單元) 技術
雲端服務供應商(CSP)的自研晶片趨勢
3. CPO（Co-Packaged Optics）技術與供應鏈分析
CPO 量產時程
光源供應鏈分析
CW與EML雷射市場狀況
晶圓代工（Foundry）
封裝測試（封測廠）
測試供應鏈與設備
特定測試設備商角色
F
4. CPO光通訊供應鏈分析，涵蓋FAU組裝、測試設備與關鍵廠商動態
上詮/萬潤
致茂
旺矽(MPI)
Ficontec
智邦(Accton)
BizLink
聯均
Fabrinet
重達
訊芯(Shun-Sin)
均豪
華星光通
組裝廠
Meta
鴻碩
5. 高速銅纜在資料中心的應用演進，AEC成為主流方案
銅線產品分類：DAC、ACC、AEC
800G 傳輸距離比較
相對成本與功耗比較
。
AEC成為市場主流
主要AEC市場參與者與其商業模式
Credo的市場地位與專利訴訟
AEC的物理優勢
AEC的未來趨勢
AOC的應用場景
AEC導入對散熱的需求
6. 資料中心光通訊技術與供應鏈生態分析
Coherent技術的挑戰：高功耗與高成本
主要公司市場定位（賽道）
Credo與貿聯的深度綁定關係
400G Coherent市場現況
Coherent Lite新技術方案
DSP晶片市場由Marvell主導
Oracle供應鏈分析：
800G產品導入進程
AOI的營運不穩定因素
供應商與客戶的緊密綁定關係
光通訊產業的製造挑戰