高速傳輸大戰!Google、輝達重押矽光子 短期仍光銅並進

孫家彬指出,近年包括Google、NVIDIA、AMD、Intel、Cisco、Marvell等大型CSP與晶片業者,持續透過投資與併購布局矽光子與光通訊技術,累計投入金額已超過百億美元,反映光通訊已逐漸成為下一世代AI基礎建設的重要核心。

他表示,目前CPO產業仍面臨許多技術挑戰,包括奈米級光學對準(Nano-scale Optical Alignment)、已知良品裸晶(KGD)測試效率,以及SerDes訊號完整性驗證等問題,相關測試方案多需高度客製化。由於CPO涉及封裝、光學、PIC(光子積體電路)、EIC(電子積體電路)與連接器等多項技術整合,也讓測試介面在未來CPO生態系的重要性持續提升。

孫家彬指出,隨著資料傳輸速率進入224Gbps世代,傳統銅線在高速傳輸下將面臨嚴重發熱與訊號衰減問題,因此市場開始推動以光取代電的高速傳輸架構。不過,他認為,短時間內不會完全進入「銅退光進」,而是維持「銅光並進」模式。

 

銅線傳輸逼近極限 CPO拚高速、低功耗與高密度整合

他分析,電子訊號透過銅線傳輸時,容易受到導體損耗(Conduction Loss)、表面粗糙度(Roughness)與電磁干擾(EMI)影響,傳輸距離通常僅能以公分計算;相較之下,光子透過光纖傳輸,可大幅降低損耗與EMI干擾,傳輸距離甚至可達公里等級,因此未來高速AI系統勢必朝向光通訊演進。

在CPO架構方面,孫家彬指出,真正的CPO定義,是將Optical Engine直接整合於Interposer(中介層)之上,並與ASIC、HBM共同封裝,再透過基板(Substrate)整合。目前產業仍以外部雷射光源(ELS)架構為主,後續才會逐步將Laser整合至封裝體內。

他表示,CPO主要目標包括高速傳輸、高能效與空間優化。隨著AI系統規模持續放大,封裝尺寸也越來越大,若能透過光學傳輸降低佈線與功耗壓力,將有助改善資料中心空間利用率與能源效率。

此外,根據台積電此次技術論壇資料,與傳統銅線相比,基板上搭載COUPE的CPO架構,可提供4倍功耗效率、延遲降低90%;若在中介層導入COUPE,效能更可提升至10倍功耗效率,延遲降低95%,也凸顯CPO未來在AI高速運算中的重要性。

 

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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