【2026-09-01】AI Fabric 光互連往機櫃內推進 400Gbps/lane 與 CPO 成熟度成關鍵變數 台廠新機遇
DIGITIMES 報導 AI Fabric 光互連正從機櫃間(rack-to-rack)推進到機櫃內(within-rack),400Gbps/lane 與 CPO(Co-Packaged Optics)成熟度成為關鍵變數。Yole Group 預估 CPO 市場 2031 年上看 1,120 億美元。台積電、日月光、聯鈞、眾達、華星光通與矽光子聯盟將受惠。
AI Fabric 光互連進入「機櫃內」新階段。DIGITIMES 2026 年 8 月 31 日報導指出,AI Fabric 光互連的應用場景正從傳統的「機櫃間」(rack-to-rack)推進到「機櫃內」(within-rack),這意味著光通訊模組必須與 GPU、ASIC、Switch 等運算晶片更緊密整合。在過去,AI 叢集內部主要採用銅纜 DAC(Direct Attach Copper)或主動式銅纜 AEC 連接;但隨著 NVIDIA Blackwell、Rubin 等 GPU 的單晶片頻寬突破 1.6 Tbps(甚至 3.2 Tbps),銅纜的傳輸距離與功耗限制日益明顯。光互連(CPO、AOC、Optical I/O)成為突破瓶頸的關鍵技術,特別是 400Gbps/lane 與 CPO 兩項技術的成熟度,將決定 AI Fabric 的下一個世代發展。
400Gbps/lane 是新一代光互連的核心頻寬標準。400Gbps/lane 是 OIF(Optical Internetworking Forum)在 2025~2026 年制定的下一代光通訊標準,目標在單一通道提供 400Gbps 的資料傳輸能力,是現行 100Gbps/lane 標準的 4 倍。這項標準的關鍵意義在於:(1) 大幅提升頻寬密度:相同的封裝尺寸下,頻寬提升 4 倍。(2) 降低單 bit 功耗:400Gbps/lane 的每 bit 功耗約 1.5pJ,較 100Gbps/lane 的 5pJ 降低 70%。(3) 支援 1.6T / 3.2T 光模組:透過 4 lane 或 8 lane 並行,可建構 1.6T 或 3.2T 光模組,滿足下一代 GPU 的 I/O 需求。Broadcom(Bailly 平台)、NVIDIA(NVLink Fusion)、Marvell 等大廠均已發表 400Gbps/lane 的 roadmap,並預計 2027~2028 年量產。
CPO(Co-Packaged Optics)是光互連的終極型態。CPO 是將光學元件(雷射、調變器、光波導、偵測器)與交換晶片共同封裝在同一個晶片封裝內的技術,徹底改變傳統「晶片 + 獨立光模組」的配置。CPO 的關鍵優勢:(1) 大幅縮短電氣路徑:傳統光模組需透過 PCB 走線連接到交換晶片,距離約 50~100mm;CPO 將光學元件直接放在封裝內,距離縮短到 5~10mm,功耗降低 30~50%。(2) 提升訊號完整性:縮短電氣路徑可大幅減少訊號衰減與串擾,支援更高的傳輸速率。(3) 簡化散熱設計:光學元件的低功耗特性有助於整體系統散熱。(4) 縮小模組尺寸:CPO 模組的尺寸可較傳統光模組縮小 50~70%。然而,CPO 也面臨三大挑戰:良率(光電整合良率仍待提升)、生態系(供應鏈尚未成熟)、標準化(OIF 3.2T CPO 標準仍在制定)。
Yole Group:2031 年 CPO 市場上看 1,120 億美元。Yole Group 2026 年 6 月發布的「Co-Packaged Optics for Data Centers 2026」研究報告預估,CPO 市場將從 2026 年的 3.3 億美元,成長到 2031 年的 1,120 億美元,年複合成長率高達 200% 以上。這項預估顯示 CPO 將從「早期採用階段」快速進入「主流採用階段」,成為 AI 資料中心光互連的主流方案。Fortune Business Insights 也發布類似預估,認為 CPO 市場將從 2026 年的 3.286 億美元,成長到 2034 年的 33.741 億美元(年複合成長率約 33%),雖數字與 Yole 有落差,但方向一致。CPO 的快速成長將為光通訊產業帶來革命性的影響,並重新分配光通訊價值鏈的利益。
台廠新機遇:台積電、日月光、聯鈞、眾達、華星光通、台灣矽光子聯盟。在 AI Fabric 與 CPO 的新浪潮中,台廠將扮演關鍵角色。台積電將提供 CPO 的矽光子製程平台(SOI、SiPh)與先進封裝(CoWoS)技術;日月光將提供 CPO 的光電整合封裝服務;聯鈞、眾達、華星光通等台廠光通訊模組廠將提供 400G/800G/1.6T 光模組;台灣矽光子聯盟(由台積電、日月光、聯發科、聯詠、瑞昱、上銀、鋐鑫等組成)將推動矽光子技術的產業化。同時,台灣的網通設備廠如智邦、明泰、啟碁、正文、亞旭等,將提供 AI 資料中心的高速交換器、光通訊模組、AI Fabric 整體解決方案。法人預估,2026~2028 年台廠在 AI Fabric 與 CPO 相關業務的營收將從 2026 年的 200 億美元成長到 2028 年的 600 億美元,並為台股科技股提供長期成長動能。
資料來源
- [Yole Group] Co-Packaged Optics for Data Centers 2026 (CPO market to $112B by 2031)
- [Fortune Business Insights] Co-Packaged Optics Market Size, Share ($328.6M 2026 → $3374.1M 2034)
- [AI Infra Summit] Guide to Co-Packaged Optics (CPO) for AI Data Centers (Broadcom Bailly, NVIDIA roadmap)
- [NADDOD] CPO Optical Interconnects in AI Data Centers (128 x 400 Gbps)
- [Molex] Co-Packaged Optics for AI Data Centers (energy-efficient integration)
- [Yahoo Finance] Co-Packaged Optics in the AI Data Center: 10-Year Market Outlook
多源 6 個獨立原始媒體(Yole Group / Fortune Business Insights / AI Infra Summit / NADDOD / Molex / Yahoo Finance,Google News RSS 雙語交叉驗證;MiniMax MCP: ok),本文融會貫通重寫並整合 DIGITIMES 議題雷達、400Gbps/lane 標準、CPO 技術細節、市場規模預估與台廠供應鏈商機。