研調機構 TrendForce 與科技新報共同於 28 日舉辦「光連未來，算力重構」研討會，聚焦「從技術突破到商機落地」的實踐路徑，邀聚思渤科技、翔宇科技、Lightmatter、汎銓科技和鴻騰精密科技等關鍵專家，討論在 1.6T 世代的市場機會。
從 OFC 看未來趨勢，互連與算力並列成 AI 核心競爭力
談到光通訊產業觀察，TrendForce 半導體研究處副總儲于超指出，AI 推論（Inference）需要更大規模資料串接，進而影響硬體架構，這也是 NVIDIA 執行長黃仁勳強調的「Token 經濟學」和 AI 工廠。這也意味著，未來 AI 資料中心核心競爭力在於能否以最低成本、最低功耗，產出最多 Token，因此不同應用場景也會對應不同的互連架構。
儲于超也預期「光銅並存」會是未來長期存在的趨勢。核心不在於哪種技術會完全取代另一方，而是取決於客戶需求、商業模式，以及應用場景對延遲、功耗與成本的取捨。
接著在 OFC 大會中觀察，儲于超觀察到越來越多終端廠參與。OpenAI 首席架構師提到，「未來 AI 產業，互連技術跟算力、算力技術是同等的重要」。過去市場關注 AI 晶片速度有多快，但互連技術同等重要；此外，展會中也呈現「百花齊放」的方案，如 Scale-up、Scale-out、Scale-across 廠商參與，因此「光互連標準」就非常重要，今年三月有三個光互連組織標準同時成立，分別是 OCI、Open-CPX 跟 XPO。
從更大的產業角度來看，台灣受惠於趨勢、地緣政治優勢，同時掌握了「天時、地利、人和」。所謂「天時」，矽光子與 CPO 技術其實早已存在，過去英特爾、格羅方德等公司都投入多年，但缺乏應用始終無法真正起飛，如今 AI 浪潮爆發，才讓這些技術正式迎來商業化契機。
「地利」則來自中美脫鉤，讓全球供應鏈開始重組，也讓台灣取得切入光通訊產業核心的機會。過去台灣擅長電而非光，但如今在地緣政治與 AI 需求推動下，台灣逐漸補齊光封裝、光測試與模組量產能力，這都是受惠於中美脫鉤下的機會；至於「人和」，則是因為台灣擁有完整的半導體供應鏈和護國神山，成為下一個兆元產業的一個機會點。這也是為什麼近年美國新創紛紛來台布局，因為只有台灣具備讓技術快速量產落地的能力，同時又能協助他們與美系終端客戶完成商業對接。這也讓台灣有機會在 AI 光互連時代，孕育下一個兆元級產業。
CPO 光、電、熱、機整合成關鍵挑戰，模擬成重要課題
模擬軟體代理商思渤科技 CAE 資深光學工程師梁軒表示，傳統可插拔式（Pluggable）在光模組最大優勢在於維修與更換方便，同時具備較高的擴充性與系統設計自由度。隨著傳輸速度持續提升，傳統架構的限制也逐漸浮現，產業開始推進 OBO、NPO 等技術，希望將光學元件更靠近 ASIC。談到未來方向，他認為還包括將 PIC 直接整合到中介層（interposer）和載板（substrate），再下一步則邁向 3D 堆疊架構，甚至將雷射光源整合進 CPO 架構中，但距離這個目標還有一段技術門檻需要克服。
談到 CPO 設計挑戰，梁軒表示包括光、機、電、熱這些多物理場耦合，如何提高耦合效率、實現電與光之間的轉換，都是矽光子設計的重要課題。此外，熱管理也是一大挑戰，如何做好熱管理（Thermal Management）、控制系統複雜度與空間利用率，都是未來矽光子技術必須克服的重要課題。
梁軒表示，透過光學模擬軟體 Lumerical 可處理繞射光學問題，CPO PIC 元件不管是設計、分析，或者是整個系統等級的系統等級架構的分析，就會用這套軟體。除了繞射光學模擬外，還需要搭幾何光學工具進行分析。例如 Zemax 可處理 Microlens、自由空間傳播與光線追蹤等問題，並與 FDTD 等繞射模擬工具搭配使用，以提升 CPO 光學設計精度；至於熱管理部分，業界通常使用 Ansys Icepak 等模擬工具，分析整體封裝與系統溫度分布，評估熱對光學元件與訊號品質的影響。
最後梁軒表示，CPO 雖然叫做「共封裝光學」，更多是對整個系統掌握度和分析，並提到「光學行為、光學元件如何設計、如何安排熱管理、結構完整性和利用度、Power 完整性、Power 可靠性」這六大指標將決定 CPO 系統在高速、高密度與高功耗環境下的最終表現，也成為未來光電整合設計能否規模化落地的核心門檻。
思渤科技已在台灣 18 年，主要代理一些 CAE 模擬軟體工具，包括 Ansys 的 CAE 模擬產品，為客戶導入頂尖工具於各領域的研發流程中。
224G 與 1.6T 時代來臨，CPO 測試需求朝系統級分析發展
翔宇科技 BD 業務發展經理吳瑀涵指出，過去談 AI 基礎設施焦點都放在算力，「系統效率」是被忽略的關鍵。隨著光引擎（Optical Engine，簡稱 OE）越來越靠近 ASIC，測試架構也變得更加複雜，而CPO 核心概念是縮短高速訊號傳輸距離、降低功耗並提升頻寬密度，但也因此大幅提高測試難度，包括通道數增加、光纖佈線複雜化，以及更多光學參數需要驗證。
另一方面，矽光子 CPO 的測試重點從封裝後階段前移至晶圓與 PIC/EIC 階段。透過將 Function Test 提前至 PIC 與 EIC 流程，可在早期即檢測光電耦合效率、偏振狀態、波導損耗與訊號傳輸特性等關鍵參數，從而有效降低後段封裝的整體風險與返工成本。此外，FAU（光纖陣列單元）組裝亦為關鍵環節，其對位（Alignment）精度將直接影響整體光耦合效率與系統表現。
吳瑀涵也談到，光纖端面污染亦是通訊異常中常見但容易被忽略的因素。隨著 CPO 架構導入外部雷射光源（ELSFP）與高密度 FAU 介面，其連接形式已不同於傳統 LC/MPO 架構，因此需要更專業的檢測與清潔工具，以確保光學連接的穩定性與可靠性。
吳瑀涵認為，隨著 224G SerDes、1.6T 傳輸與矽光子 CPO 等技術快速發展，系統速度持續提升，測試需求朝向更完整的系統級分析發展。在電端方面，業界需要深入掌握 Channel Loss、阻抗匹配、FEC 表現以及 AI Fabric 的流量穩定性；在光端方面，測試範圍則從單一光模組進一步延伸至 PIC（光子積體電路）、Optical Engine 與 FAU（光纖陣列單元）等層級。
談到未來最大挑戰，吳瑀涵認為在於如何將高速電訊號、光訊號與先進封裝的系統驗證完整串聯，讓整體架構真正做到「可量測、可定位、可自動化、可量產」。翔宇科技成立二十餘年，長期致力於協助客戶將複雜的驗證需求轉化為可執行的解決方案，並整合電氣與光學測試能力，因應下一世代 AI 與高速互連架構的需求。
CPO 量產瓶頸之一，在於後段製造成本高昂
來到活動下半場，Lightmatter 供應鏈營運總監王禎祺指出，目前 CPO 面臨最大問題之一在於成本結構失衡。相較傳統半導體產品，前段晶圓代工與載板成本僅約占整體 40%，後段封裝與製程成本卻高達 60%，顯示後段製造仍是產業主要瓶頸。無論是傳統封裝、英特爾 EMIB 或台積電 CoWoS 等先進封裝平台，目前仍缺乏標準化的測試方法，成為 CPO 大規模商業化的重要挑戰。
後段成本之所以居高不下，王禎祺認為核心原因在於光纖貼合（Fiber Attach）良率與效率不足。目前相關製程高度仰賴人工操作，不僅耗時也難以滿足未來量產需求。產業正朝向導入可插拔光纖（Pluggable Fiber）與自動化插槽設計發展，希望提升組裝效率與自動化程度。
談到業界趨勢，鴻騰精密科技光通訊事業處研發處長林東樓表示，除了純 CPO 架構外，市場近年也出現由 Arista 主導的 XPO（可插拔式 CPO）概念，聯盟成員包括鴻騰精密、中際旭創與 Coherent 等業者。XPO 架構試圖在 CPO 高效能與傳統插拔式模組的維修便利性之間取得平衡，同時也更容易結合液冷散熱，被視為 1.6T 之後 OSFP 模組的重要演進方向。
林東樓則認為，CPO 與矽光子量產關鍵之一在於外置雷射光源的成熟度，目前產業多以博通 CW Laser 為主要方案；封裝部分，市場逐漸從傳統封裝轉向先進封裝平台，但即使先進封裝逐步成熟，FAU 高精度對準與組裝良率，仍是 CPO 能否全面商業化與大規模部署的核心瓶頸之一。
汎銓科技處長林榮君表示，面對 EIC 由電子在銅線中傳輸，逐步轉向光子在 Waveguide 內傳輸的新架構，汎銓也同步發展光訊號分析能力，包括針對光損耗與漏光現象的診斷技術，解決過去難以觀察的光學問題。
（首圖來源：科技新報）
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
