晶圓代工龍頭台積電是CPO共同封裝光學技術的關鍵推手。路透社
AI算力大爆發,「光進銅退」已成必然趨勢!當傳統銅線傳輸面臨物理瓶頸,能大幅降低功耗、提升傳輸速度的「矽光子與 CPO(共同封裝光學)」技術,正式成為全球科技巨頭的兵家必爭之地。在這場攸關下一個世代的算力革命中,兼具半導體與伺服器雙重優勢的台灣,究竟拿到了幾張核心門票?又有哪些隱形冠軍與潛在挑戰?太報讀者可透過此文,一窺台廠的勝率與關鍵賽局。
剖析全球CPO供應鏈:四大關鍵層級工研院產科國際所分析師黃尹日前在一場研討會指出,全球矽光子與CPO供應鏈主要由四個關鍵層級構成。台灣在這四大領域中展現出截然不同的優勢與守備範圍。
第1層:晶片與材料層。決定雷射、PIC、EIC與高速介面的基礎設施。相關產業包括III-V磊晶(如砷化鎵、磷化銦)與晶圓材料、化合物半導體元件製造、SiPh PIC製造、EIC/Driver/TIA/SerDes等。
第2層:光源與光學封裝層。決定光源整合、耦合效率與封裝可靠度。相關產業包括COC/COS光源封裝、光耦合與主動對準、雷射光源與ELS以及光學引擎封裝業者。
第3層:光纖、模組與系統層。負責將光連接導入交換器、伺服器與機櫃。相關產業包括光纖配線與連接器、WDM/MUX/DEMUX、光模組組裝以及系統與機櫃整合業者。
第4層:先進封裝與驗證層。決定CPO能否進度量產並維持良率與可靠度。相關產業包括ASIC封裝與基板、晶片級整合、電光測試與量產測試,以及可靠度與失效分析業者。
工研院產科國際所分析師黃尹指出,全球矽光子與CPO供應鏈主要由四個關鍵層級構成。戴嘉芬攝
黃尹認為,台灣供應鏈已具備CPO光學封裝、系統整合與測試驗證能力;系統廠可進一步延伸至機箱內配線、伺服器與AI機櫃整合。而測試端則涵蓋晶圓級、光電介面與系統級驗證,可支援產品開發與量產導入。另在可靠度、失效分析與材料分析能力完整,可支援客戶認證與長期穩定性驗證。
台灣CPO點將錄:四大領域核心總盤點盤點台灣CPO/矽光子供應鏈,在光學封裝與光纖連接領域,代表業者包括華星光、訊芯、眾達、前鼎、波若威、光環科技、上詮、光聖、聯亞和聯鈞。
在系統與機櫃整合領域,主要業者包括鴻海、英業達、緯穎、和碩、仁寶、微星、十銓、勤誠、健策、雙鴻、貿聯-KY、信驊、研華科技等。
在測試驗證領域,主要業者包括探針卡與測試設備大廠旺矽、精密電子量測儀器與自動化測試系統廠致茂、半導體測試介面廠穎崴、半導體測試基板廠中華精測。
在可靠度與失效分析領域,主要業者包括宜特、閎康和汎銓,負責檢測、材料分析與失效分析的實驗與檢測。
台灣CPO供應鏈分為光學封裝與光纖連接、系統與機櫃整合、測試驗證、可靠度與失效分析4大領域。戴嘉芬翻攝
榮景背後!台灣供應鏈升級面臨4大挑戰產科國際所盤點台灣供應鏈升級須面臨以下4大挑戰:
1.高速電光介面IP仍需補強:台灣IC設計業雖強,但高速電光介面IP仍需補強,PIC、EIC、Driver、TIA與SerDes協同設計生態系仍待建立。
2.缺少高階光源平台能力:台灣缺少如Lumentum/Coherent等級的高階光源平台能力,且高功率InP雷射、CW雷射、EML與ELS能力仍待補強。
3.量產規模未必能對標一線大廠:國內業者有技術與客戶經驗,但量產規模未必能對標一線大廠,像是中國大廠如中際旭創InnoLite一年可產2000萬光模組,台灣光模組、CPO封裝與電光測試已具基礎,若要競爭,必須加速走向自動化生產。
4.少數大廠領先,多數台廠仍難直接切入:台灣傳統光模組廠技術與速度較落後,未來必須轉型,將技術延伸至光學引擎、ASIC、PIC與封裝平台進行整合;並與台積電的晶圓級封裝技術與思維接軌,投入更多資金與人力。
產科所:CPO是AI Connectivity平台化發展起點工研院產科國際所認為,台灣供應鏈已具備晶片材料、光源與光學封裝、光纖配線、光模組組裝、系統與機櫃整合及測試驗證能力等基礎,並在先進封裝、電光測試、可靠度驗證與失效分析具有發展優勢;但高速介面、光源平台與晶片級整合仍需補強。
產科所強調,CPO的出現,絕不只是光模組技術升級,而是AI Connectivity平台化發展的起點。台灣若能整合半導體製造、先進封裝、伺服器系統與光電供應鏈優勢,將有機會在CPO走向Optical I/O的終極賽局中,建立不可動搖的全球戰略位置。