AI晶片帶動矽光子CPO新技術崛起!台積電(2330)在矽光子CPO原來早有布局,今年規劃量產!相關概念股上詮(3363)在今年以來股價更連連上漲。到底矽光子與CPO各代表什麼意思?為何對生成AI來說很關鍵?台灣還有哪些相關供應鏈與概念股值得注意?一文拆解。
隨著生成式AI(Generative AI)的快速發展,全球對高效能運算(HPC)的需求大增,而矽光子CPO(共同封裝光學,Co-Packaged Optics)技術因其高速傳輸、低功耗、高整合度的特性,成為AI伺服器、數據中心和雲端運算基礎設施升級的關鍵技術。這項技術可有效提升數據傳輸效率,加速矽光子CPO的市場化進程。
根據摩根士丹利(Morgan Stanley)報告,矽光子CPO市場規模將從2023年的800萬美元,成長至2030年的93億美元,年均複合成長率(CAGR)高達172%。此外,富邦證券指出,1.6T矽光子CPO模組預計在2025年底至2026年初正式量產,並快速導入AI伺服器市場。
但是這個新技術到底多重要?以下全文拆解。
生成式AI為何捧出矽光子CPO的成長?
生成式 AI 的崛起促使各大科技企業加速部署高效能運算(HPC)與AI伺服器,進一步提升數據中心對高速傳輸的需求。然而,傳統的銅纜與可插拔光模組(Pluggable Optics) 在高速數據傳輸上遇到瓶頸,因此矽光子CPO成為最佳解方。它可以解決以下三大挑戰:
- ● 資料中心的流量增長:AI訓練與推理需要大量數據傳輸,傳統技術已無法負荷。
- ● 傳輸瓶頸突破:銅纜訊號傳輸速度有限,光學傳輸可減少訊號損耗,提高效率。
- ● 降低功耗與散熱問題:矽光子CPO比傳統電信號技術節能50%,減少AI伺服器的能耗與散熱壓力。
根據摩根士丹利報告,矽光子CPO市場預計在2023至2030年間,年複合成長172% 。兆豐證券進一步指出,矽光子CPO技術能讓資料傳輸量提升8倍、節省50%功耗,並提升運算效能30倍。
矽光子CPO是什麼?兩者中間關聯
首先,矽光子技術,就是將電子元件與光學元件結合在一起的技術。它利用成熟的矽晶圓與半導體製程,將矽光晶片、交換器晶片、RF 射頻晶片等裝配在一起,共同封裝為製作成微型化的晶片,可大幅縮短交換晶片與光模組間距,減少訊號傳輸的路徑長度,還可大規模生產、降低製造成本,因此備受市場矚目。
至於CPO(Co-Packaged Optics,共同封裝光學技術)是一種新型封裝方式,是利用矽光子技術,將光收發模組與交換器主晶片(PIC與EIC)封裝在同一個載板上,使光學信號更靠近處理器(CPU/GPU),進而減少訊號損耗、降低功耗並提升運算效能。
簡單來說,以上兩者都是為了解決當光纖數據傳輸速度,跟不上 AI 時代算力的成長速度的挑戰,就此讓矽光子CPO成為爆紅新技術。至於結合矽光子的CPO ,更可以解決以下三個問題:
- ● 減少訊號損耗,提升運算效能
- ● 降低功耗,減少 AI 伺服器的能耗與散熱問題
- ● 提升傳輸速度,滿足 AI 伺服器與數據中心的需求
與傳統光纖模組相比,矽光子CPO的優勢:
● 高速傳輸:光學信號傳輸效率更高,可支援超大規模數據中心需求。
● 低功耗:比傳統電信號傳輸技術節能50%,減少伺服器能耗。
● 高整合度:透過先進封裝技術,減少物理連接,降低傳輸延遲。
● 散熱效率提升:相較於傳統銅纜,矽光子CPO可降低數據中心的散熱壓力。
目前,矽光子CPO技術已進入商業化前夕,預計2025年下半年將進入大規模量產階段,未來有望成為數據中心與AI運算架構的標準之一。
矽光子CPO如何改變 AI 運算供應鏈?受惠產業鏈一覽
矽光子CPO的商業化將改變AI運算供應鏈,影響範圍涵蓋:晶片製造,封裝測試,光學模組,散熱技術,以及電力供應與設備商。至於富邦證券指出,矽光子CPO技術將率先應用於NVIDIA新一代 AI 伺服器,並於2025年進入量產階段。
從這裡可以推測,以下這些領域的企業都將受惠:
供應鏈環節 | 代表公司 | 股號 | 關鍵技術 / 角色 |
---|---|---|---|
晶圓代工 | 台積電 | 2330 | 提供 COUPE 技術,整合矽光子與半導體市場 |
光纖陣列(FAU) | 上詮 | 3363 | 提供 FAU 模組,為 NVIDIA 矽光子CPO供應鏈要角 |
光收發模組 | 華星光 | 4979 | 提供 CW Laser 技術,支援矽光子CPO應用 |
矽光子(SiPh) | 聯亞 | 3081 | 提供矽光子磊晶技術,成為矽光子CPO關鍵供應商 |
封裝測試(OSAT) | 日月光 | 3711 | 提供矽光子CPO封裝技術,包括 SiP 與 Hybrid Bonding |
設備檢測 | 蔚華科 | 3055 | 具備矽光子與 CoWoS 檢測能力,支援矽光子CPO量產 |
資料整理:魏鑫陽 |
矽光子CPO概念股有哪些?
法人指出,生成式 AI 刺激高速運算需求,推動矽光子CPO市場化進程,2025 年將成為矽光子CPO市場的重要轉折點,以下概念股可望受惠:
- ● 台積電(2330):全球晶圓代工龍頭,矽光子CPO技術開發領先。
- ● 日月光(3711):全球封測龍頭,提供矽光子CPO封裝技術。
- ● 上詮(3363):NVIDIA AI 供應鏈 FAU 光纖陣列供應商。
- ● 聯亞(3081):矽光子磊晶技術領導者。
- ● 華星光(4979):提供光收發模組與關鍵光學元件。
隨著NVIDIA、Broadcom、Marvell等國際半導體巨頭投入矽光子CPO研發,該技術將成為AI運算與數據中心產業的重大變革,值得投資人關注。