台灣供應鏈掌握AI算力光通訊核心技術:800G光模組量產突破2000萬顆

Last Updated on 2026 年 3 月 31 日 by 総合編集組

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在人工智慧快速推進的今天,資料中心正面臨前所未有的頻寬壓力。大型語言模型的訓練規模持續擴大,傳統電氣互連方式因為銅線物理限制,出現明顯的訊號衰減與高功耗問題。

光通訊技術因此從長距離電信領域,逐步深入資料中心內部短距離互連,成為AI算力集群不可或缺的關鍵連結。台灣憑藉半導體製造與電子組裝的完整生態,在這波光學革命中建立起從上游材料到下游模組的全垂直供應鏈,展現出強大的量產實力。

化合物半導體磊晶:提供光學訊號源頭的關鍵基礎

光通訊的核心在於高效的光電轉換,而磷化銦與砷化鎵等化合物半導體材料正是製造雷射二極體與探測器的主要選擇。相較於成熟的矽製程,這些材料擁有更優異的光電特性,能夠滿足高速傳輸的需求。

聯亞光電在這一領域表現突出,其產品廣泛應用於800G與1.6T光模組所需的電吸收調製雷射磊晶圓,以及適用於矽光子架構的連續波雷射磊晶片。傳統800G模組通常需要八顆電吸收調製雷射晶片,每顆負責100G頻寬。隨著矽光子技術普及,業界逐漸轉向更高功率的連續波雷射源。

聯亞光電憑藉多年製程優化經驗,將磷化銦材料的晶格匹配控制在極高水準,成功維持具經濟規模的良率,讓其產品順利進入全球主要雲端服務供應商的合格供應商清單。

全新光電則聚焦矽光子與共同封裝光學的磊晶策略,與國內光纖組件廠商展開深度合作,從上游材料端就針對下游封裝特性進行客製化調整。環宇-KY則在光電探測器與高速雷射產品上持續成長,其產品在400G與800G乙太網路中仍占有穩固份額。

以下是2025年累計營收成長率與光通訊核心應用領域的整理表:

廠商名稱主要材料技術2025年累計營收成長率核心應用領域
聯亞光電InP、GaAs磊晶76.2%800G/1.6T光模組雷射源
全新光電矽光子CPO策略53.8%CPO異質整合、高速通訊
環宇-KY雷射與探測器製造27.0%矽光子傳輸架構

這些數據顯示,化合物半導體磊晶環節正因AI算力需求而呈現明顯成長動能,台灣廠商在光通訊全球供應鏈中扮演重要角色。

晶片設計與電子集成:SerDes技術的關鍵突破

光通訊不僅需要光學元件,前端電氣訊號處理同樣重要。高速序列/解序列器負責將GPU輸出的訊號轉換成適合光學調製的差分訊號。聯發科與瑞昱正積極朝224Gbps PAM4 SerDes技術前進。

聯發科透過異質整合方式,將SerDes與光學模組結合,直接對應超大規模資料中心需求。其子公司亞信已完成112Gbps SerDes的客戶驗證,預計2026年進入大規模量產階段,為台灣在800G乙太網路設備提供自主底層IP。

世芯-KY與創意電子則專注系統級整合。世芯與Ayar Labs合作推出的TeraPHY光學I/O晶片,採用台積電COUPE平台,能為每個AI加速器提供高達100 Tb/s的頻寬。創意電子則負責管理高頻寬記憶體與光學引擎之間的散熱與佈線問題,這對1.6T時代的密集I/O需求至關重要。

晶圓代工:台積電矽光子技術的規模化貢獻

台積電在矽光子領域已從單純晶圓代工轉向技術標準制定者。其65奈米矽光子製程可利用標準CMOS設備生產波導、調製器與耦合器,實現成本大幅下降。

COUPE平台結合系統整合晶片異質整合技術,將電子晶片與光學晶片進行3D堆疊,3D堆疊工程樣本良率已超過99%,有效降低800G共同封裝光學模組的整體成本。

2025年的技術展示中,台積電公開200G微環諦振器調製器,體積更小且功耗更低,是高密度光互連的關鍵。這些技術預計2026年全面整合進CoWoS先進封裝,加速共同封裝光學的商業化進程。

以下是台積電主要光通訊技術平台的整理:

技術平台製程節點核心組件量產狀態關鍵指標
COUPE平台65nm (PIC)MRM、WDM、EIC已量產3D堆疊良率 > 99%
HPC SerDesN5 (5nm)112Gbps SerDes已量產低功耗、高整合度
SoIC異質整合Sub-10μm Pitch邏輯與光學晶片互連已量產縮短互連長度、降低延遲

先進封裝與測試:日月光與宜特科技的解決方案

封裝環節是光學元件從晶片走向實用產品的最後關鍵,光纖對準精度需達到亞微米等級。日月光透過VIPack平台提供完整矽光子封裝方案,包含Photonic FOPoP扇出型封裝與3D整合TSV技術。前者將光學晶片置於電子晶片上方,利用銅柱垂直互連;後者則將光學晶片置於底部,光通訊處理器置於上方,具備優異散熱管理能力,能支援單通道200G以上頻寬。

日月光與矽光子產業聯盟正推動可拆卸式光纖陣列與自動化光學測試設備的標準化,目標在2027年實現全自動化大規模生產。宜特科技則針對測試痛點推出Night Jar驗證技術,能進行空間解析插入損耗製圖,直接顯示光在晶片內部的損耗點,結合熱顯像技術大幅縮短光通訊產品驗證週期。

量產光收發模組:台灣廠商的實戰表現

800G模組目前正從樣品測試轉向大規模交付,台灣光通訊廠商展現高度製造彈性。市場上OSFP與QSFP-DD兩種規格並行發展,前者具備更高熱預算,適合NVIDIA InfiniBand等高效能架構;後者則強調向下相容性,適合傳統乙太網路平滑升級。

主要光通訊模組廠商表現如下:

  • 前鼎光電已成功量產800G OSFP全系列產品,包含短距SR8(50m)、中距DR8(500m)與2km FR4方案,採用MPO-12或LC接口。
  • 華星光在800G雷射源技術上累積深厚經驗,已開發70mW高功率CWDM雷射,100mW雷射製程則為1.6T產品預作準備。
  • 眾達-KY在400G產品維持高良率出貨的同時,積極推進800G與共同封裝光學外部光源產品。
  • 台北光纖專注台灣製造的高端收發器,其800G OSFP與QSFP-DD800產品完全符合TAA標準,在地緣政治背景下成為美系客戶的重要選擇。

以下是部分800G OSFP產品型號整理:

產品型號速率封裝格式傳輸媒介距離關鍵技術指標
B8BOFP8SRXTC800GOSFPMMF (多模)50m850nm VCSEL、3.3V
B8BOFP8DRXTC800GOSFPSMF (單模)500m1310nm單模並行傳輸
B8BOFP8FRXQC800GOSFPSMF (單模)2kmCWDM4、1271-1331nm

QSFP-DD800則強調向下相容QSFP28/56規格,適用各種傳輸媒介。

終端互連方案:800G AOC與DAC的實際應用

在機櫃內與機櫃間短距離連接中,主動光纜與直接附連電纜提供更經濟的選擇。800G DAC利用銅線傳輸,距離限制在2公尺以內,功耗接近零且延遲極低,詮欣提供的光通訊產品已大量應用於AI伺服器與交換機的機頂連接。800G AOC則適合3到100公尺距離,更輕、更細且不受電磁干擾影響,目前多採用PAM4 DSP搭配VCSEL雷射技術,在性能與功耗間取得平衡。

光通訊實際使用工程師與市場真實反饋

來自資料中心工程師與投資社群的討論,提供技術規格以外的實務洞察。許多工程師指出,800G OSFP因內建散熱鰭片,在1U交換機插滿36個模組時,能更好管理氣流,因此更受青睞。使用者普遍肯定台灣製造的光通訊供應鏈安全性與數位光學監控精度,認為這有助於故障排查。

關於矽光子與其他技術路徑的討論仍在進行中。部分意見認為成熟的矽光子製程已發揮規模效應,短期內難以被新興架構取代。對於NVIDIA選擇共同封裝光學的態度,多數人認為目前量產主力仍以插拔式模組為主,因為其維修與更換的靈活性更高。

台灣光通訊產業的未來動能與挑戰

綜合來看,台灣光通訊產業已形成材料、晶片、封裝到終端模組的完整鏈條,在光學下沉、製程融合與供應鏈安全三個面向展現明確優勢。光學元件與處理器的距離持續縮短,從插拔式逐步走向近封裝光學乃至共同封裝光學,台灣供應鏈提供核心技術支持。台積電將半導體製程引入光學領域,大幅改變成本結構,讓原本昂貴的光通訊技術得以大規模生產。

儘管光通訊前景樂觀,台灣廠商仍需持續提升良率、開發亞微米等級自動化對準設備,並培養跨電氣、光學、熱學領域的人才,這些都是迎接3.2T下一波浪潮的關鍵要素。隨著800G產品全面起飛,台灣在全球AI算力底層加速器中的地位將更加穩固。

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引用來源

  1. Invest Taiwan入口網產業情報英文版 – https://investtaiwan.nat.gov.tw/intelNewsPage202510300001eng?lang=eng&search=202510300001
  2. Silicon Photonics CPO Nears Mass-Production Breakthrough? – https://www.istgroup.com/en/tech_20251216_siph-cpo/
  3. Silicon Photonics: Powering the Next Revolution in AI and Sustainable Computing – https://newsroom.lamresearch.com/silicon-photonics-ai-energy-efficiency?blog=true
  4. Co-Packaged Optics: Technical Barriers and the Road to Mass Production – Swissphotonics – https://www.swissphotonics.net/libraries.files/Swissphotonics_Lunch_Chat_EmmaXu_1014.pdf
  5. Over 20 Million 400G & 800G Datacom Optical Module Shipments Expected for 2024 – https://cignal.ai/2025/01/over-20-million-400g-800g-datacom-optical-module-shipments-expected-for-2024/
  6. Unveiling 400G and 800G Optical Transceivers Growth Patterns: CAGR Analysis and Forecasts 2025-2033 – https://www.marketreportanalytics.com/reports/400g-and-800g-optical-transceivers-385538
  7. Photonics suppliers dominate Taiwan’s semiconductor growth rankings on CPO momentum – https://www.digitimes.com/news/a20251211VL213/photonics-growth-taiwan-cpo-manufacturing.html
  8. Market Insights: 800G & 1.6T Silicon Photonics Optical Modules – NADDOD – https://www.naddod.com/blog/market-insights-800g-1-6t-silicon-photonics-optical-modules
  9. LuxNet Company Overview – https://www.luxnetcorp.com.tw/en-US/about-111
  10. Fiber Optics Products – EZconn – https://www.ezconn.com/en/product/FiberOpticsProducts/AdvancedProduct

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