郭浩中表示,AI資料中心從Sub-system、AI Server、Server Rack到AI Data Center,背後大量仰賴散熱與光通訊技術支撐,散熱正是鴻海長期投入的重要領域。他以目前共同封裝光學(CPO)架構為例指出,系統內部整合EIC、PIC與CoWoS等技術,搭配大量光纖與ELS外部雷射源,可實現高達115.2Tbps的傳輸速度,一個機櫃甚至需使用324條光纖。

他指出,目前矽光子系統大量採用ELS架構,核心原因在於磷化銦(InP)材料與Silicon特性不同。InP雷射主要發出1310nm波長,目前全球主要供應商數量有限,加上近期NVIDIA投資相關供應鏈後,市場需求快速升溫,已出現InP雷射、基板與相關材料缺貨情況。

郭浩中表示,AI資料中心目前面臨最大挑戰之一就是熱。尤其GPU、CPU與HBM高度整合後,在極小區域內產生大量熱能,加上高速訊號切換,功耗與散熱壓力急遽上升。即便光通訊可降低部分能耗,但光電轉換與External Light Source本身效率僅約20%,仍有約80%能量轉化為熱,因此散熱設計成為關鍵。

鴻海。呂承哲攝
鴻海。呂承哲攝

他指出,目前業界仍以外部雷射架構為主,原因在於雷射元件較脆弱,若故障可直接插拔更換。現階段多數系統仍採用收發模組架構,內部整合雷射、Switch、Modulator與Detector等元件。為解決高熱問題,鴻海集團也投入3D Spray Cooling、水冷接頭與液冷櫃等技術開發,其中FIT負責液冷接頭相關技術,重點在於防漏液與長時間穩定循環。

在光通訊技術,郭浩中表示,鴻海研究院與歐洲Imec等機構合作,已實現200Gbps per lane的Modulator技術,並透過CWDM多波長傳輸架構,利用4組雷射將原本1.6T傳輸能力提升至6.4T。他指出,光纖最大優勢之一在於可同時傳輸多個波長,彼此不會干擾,因此容量可大幅提升。包括Ayar Labs與Lightmatter等公司,目前也已朝8波長架構發展,相較傳統銅線傳輸,光纖可進一步放大頻寬能力。

在材料與未來技術布局方面,郭浩中表示,目前InP雖可朝400G per lane邁進,但成本高、基板缺貨問題仍待解決,因此業界也開始關注Lithium Niobate(薄膜鋰鈮酸鹽)與Organic材料等新方案。

此外,Micro-LED也開始被視為矽光子的新應用方向。郭浩中指出,台灣本身具備LED產業優勢,Micro-LED有機會應用於On-board Optics與Board-to-Board高速傳輸場景。雖然單一Micro-LED速度僅約4Gbps,但可透過400至800組陣列方式,大幅提升整體傳輸能力,目前已有3.2T Micro-LED傳輸展示案例。

郭浩中表示,目前矽光子產業仍面臨散熱、FAU(光纖陣列單元)組裝、高速測試與檢測等挑戰。其中,Known Good Die與On-wafer Test更是未來量產關鍵,尤其在電與光混合封裝架構下,檢測難度進一步提升,目前具備相關能力的公司仍不多。

作者簡介

呂承哲

壹蘋新聞網財經科技記者,專注半導體、AI與新能源產業,追蹤台積電、輝達及台廠電子供應鏈動態,並解析市場投資趨勢。


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