光通訊何時走進 AI 伺服器機櫃？DIGITIMES 陳辰妃：2028 是關鍵觀察年 單通道朝 400G 銅線逼近極限 CPO 接棒放大
DIGITIMES 陳辰妃在近期論壇中以「Scale 全棧式方案成形,伺服器連網晶片業者競爭升級」為題發表演說,直指光通訊何時走進 AI 伺服器機櫃,「2028 是關鍵觀察年」。隨著單通道朝 400G 演進,銅線逐漸逼近物理極限,2028 年前後可能成為共同封裝光學(Co-Packaged Optics, CPO)進入 AI 伺服器機櫃的重要轉折點。目前 AI 資料中心大致維持「機櫃內用銅、機櫃間用光」的混合架構,而 2028 年則可能出現銅退光進的全面翻轉。
理解這個觀察的重要性,必須先掌握 AI 伺服器內部的物理連接架構。一台 AI 機櫃內含 8 到 16 顆 GPU 透過 NVLink 或自研互連技術高速連接,GPU 之間的距離通常不到 1 公尺;GPU 與機櫃頂端交換器(ToR switch)的距離約 1-2 公尺;機櫃與下一排機櫃則透過光纖連接,距離可達數十至數百公尺。在 AI 模型參數量持續膨脹、單機櫃 GPU 數量從 8 顆往 16、72 顆(以 NVIDIA NVL72 為代表)演進的過程中,「機櫃內」的高速互連需求暴增,原本的銅線在頻寬密度、訊號完整性、功耗三方面都面臨瓶頸。
陳辰妃的論述核心是:當單通道速度推進到 400G 與 800G 階段,銅線的物理極限就會到來。銅纜在高速訊號下的衰減、串擾、與功耗問題,會讓每 bit 傳輸的能耗成本上升,而資料中心總功耗是一個被電力供應與散熱能力嚴格限制的硬約束。當銅纜的能耗效率劣於光互連達到某個門檻時,產業自然會轉向光通訊,即使光通訊元件本身成本較高。
這正是 CPO 技術的戰略價值。CPO 簡單說就是把光學引擎(矽光子晶片、調變器、探測器、以及封裝內的耦合結構)與交換器或加速器晶片封裝在同一基板上,讓電氣訊號在晶片間傳輸的距離縮到最短,然後透過光纖與外部連接。CPO 能解決三個問題:縮短電氣路徑以降低功耗、提升每晶片接腳的頻寬密度、減少高速訊號在 PCB 走線上的衰減。但它的工程難度也極高——良率、耦合對位、散熱、可靠度、與既有訊號協議的相容性,每一項都是挑戰。
市場對 CPO 量產時程的預期經歷過明顯修正。2025 年初多數研究機構認為 CPO 會在 2026-2027 年進入量產,但 SemiAnalysis 與其他半導體研究機構在 2026 年初把大規模放量時程後移到 2028-2029 年,造成光通訊族群在 2026 年中經歷一波明顯股價修正。陳辰妃的「2028 關鍵年」判斷與這個修正後的時程一致,屬於較務實的產業共識。她並指出市場把延後解讀為利空是讀反了——延後的每一季代表更多可插拔光模組(PSM/LPO)與既有銅纜方案的過渡期商機,光元件業者的營收基礎會在 2027 年提前放大。業界普遍認為，NVIDIA 將 800G 模組量產時程延後到 2027 年，反而給了傳統銅纜與可插拔光模組業者更長的喘息空間，光元件業者在 2026 下半年至 2027 年仍將享有完整的營運成長動能，並為 CPO 量產做好技術與客戶布局。
對台廠而言,這個 2028 關鍵年的意涵需要從不同環節拆解。可插拔光模組端(800G/1.6T QSFP/OSFP 模組)會在 2026-2027 年持續放量,台廠的上詮、眾達、聯亞、IET-KS 與華星光通是主要受惠者;光通訊晶片端(雷射、驅動 IC、跨阻放大器、CDR)有聯亞、穎崴、IET-KS;而 CPO 本身需要的矽光子技術與共同封裝製程則是創意、智原、台積電(特殊製程)、日月光(2.5D/3D 封裝)的戰場。台廠的優勢在於完整的光通訊元件與封裝供應鏈布局,劣勢在於缺乏頂端交換器晶片的主導者(Broadcom、Marvell、NVIDIA 在這層仍是關鍵角色)。
後續觀察重點有三項:一是 NVIDIA Rubin 與後續世代 GPU 平台是否將內建 CPO 介面;二是 Broadcom Tomahawk Ultra 等新一代交換器晶片的 CPO 整合進度;三是台廠的矽光子製程在 2.5D 與 3D 封裝下的良率能否在 2027 年達到量產門檻。任何一項有突破,都會讓「2028 關鍵年」的判斷更早兌現;反之若任一項落後,則可能再向後遞延至 2029-2030,屆時市場的耐心將受到考驗。