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电子发烧友网报道(文/席安帝) 全球AI“算力荒”的疯狂“点火”之下,与“光”相关的各种概念几乎都在2026年迎来了史无前例的爆发。从光模块、光纤、光互联,再到NPO(近封装光学)、CPO(共封装光学)甚至XPO(超高密度可插拔光学),每一个环节都在疯狂向上“生长”,带动整个半导体产业“一路狂奔”。
CPO作为其中热度最高的方向之一,正成为如今包括英伟达、台积电、Marvell、博通、AMD、思科等在内的全球各主流半导体和芯片巨头集中“押注”的领域。尤其是英伟达和台积电,一直以来都是全球CPO领域的主力推动者。
早在今年4月,台积电就已对外称COUPE硅光整合平台预计今年进入量产,成为推动共封装光学(CPO)落地的关键里程碑。在今年5月14日举行的台积电2026年技术论坛上,台积电先进技术业务开发处长袁立本更是对外公布了全球首款采用COUPE技术的200Gbps 微环调制器(Micro Ring Modulator)已于今年开始生产的消息,并且这款产品已实现低于一亿分之一的比特误码率,英伟达、博通和AMD等行业巨头已开始在下一代CPO交换机中采用台积电的COUPE技术。
6月3日,英伟达网络业务资深副总裁谢奈尔(Gilad Shainer)也宣布:“英伟达与台积电携手开发的COUPE 硅光子封装平台,已开始出货全新的共封装光学(CPO)交换机,下半年将扩大产能。”这也意味着今年下半年,以英伟达和台积电为首的“技术流”阵营,将带动CPO行业迎来一波新的“爆发”。
下半年全面“点火”?Spectrum-X再度引爆CPO!
事实上,早在今年3月16日的英伟达GTC 2026大会上,黄仁勋就已宣布了全球首款共封装光学(CPO)交换机Spectrum-X已全面投产的消息。6月2日,Spectrum-X有了新的进展,英伟达官宣NVIDIA Spectrum-X Ethernet Photonics全面量产,由此再度引爆了一波CPO的概念热潮。
根据英伟达官网信息显示,英伟达的 Spectrum-X 以太网硅光交换机通过光电一体封装 (CPO) 与 ASIC 直接集成,打破了大型 AI 工厂电信号的限制,开创了 AI 基础设施的新时代。凭借高达 409.6 Tb/s 的带宽,Spectrum-X 以太网硅光交换机可支持大规模生成式 AI 工作负载。官方数据显示,相比传统可插拔光模块方案,Spectrum-X 的能效提升5倍、AI系统运行时间提升5倍、部署效率提升1.3倍。
英伟达网络业务资深副总裁谢奈尔(Gilad Shainer)6月3日在接受媒体采访时也指出,人工智能工厂(AI Factory)算力规模如今正呈现爆发式成长,数据中心机架间的传输带宽与功耗,已成为影响AI性能的关键。为了AI工厂能够实现能耗比的最大化,英伟达正全面推动CPO方案,打破传统将光收发器置于交换机外侧的结构,直接将光学引擎与交换机芯片进行整合封装,把功耗与传输距离缩到最短。
封装制程方面,台积电则扮演了十分关键的角色。英伟达与台积电之间保持着紧密合作,并采用了台积电新型的COUPE(紧凑型通用光子引擎)硅光子封装平台,这项技术创新能以高度可靠且具弹性的方式,将光学引擎、交换机芯片及相关元器件完美的封装在一起。
“这让我们能够更快走向量产。”谢奈尔强调,横向扩展(Scale-out)架构的普及,让未来AI数据中心各处都能看到CPO的踪影。目前搭载最顶尖的CPO技术、吞吐量高达400Tb/s的全新Spectrum-X CPO交换机,已经开始出货给英伟达关系密切的合作伙伴,并将在下半年进一步扩大产能。
对此,英伟达已经做好了各种准备。典型比如英伟达早在今年 3 月便已分别向 Coherent 与 Lumentum 各注资 20 亿美元(合计 40 亿美元),并于 4 月向Marvell 投资了20 亿美元,这些都与英伟达大规模引入CPO技术的战略部署高度吻合。
除此之外,今年5月13日,英伟达CPO机柜的主力代工服务商鸿海集团也宣布了“全光CPO交换机机柜”已提前向大客户英伟达交货的消息。知情人士透露,鸿海在越南工厂生产的全光CPO交换机机柜,供应极为紧张,甚至连原本计划用于展示的机柜都已全部交给英伟达,几乎“一机不剩”,这也进一步凸显了市场对英伟达CPO交换机后续出货量的期许。
COUPE能否成下一个“CoWoS”?
无论是英伟达、博通还是AMD,抑或是后续越来越多其他想要开发CPO交换机的大厂,选择COUPE的原因其实很简单——该技术是台积电开发出来的。
毕竟,这些传统AI芯片大厂早已和台积电进行了很深的生态绑定,更何况台积电的CoWoS封装技术已经在AI芯片行业驰骋多年,早就建立起了绝对强大的市场和技术“霸权”。如今,随着“光”时代的来临,台积电同样想打造一个类似CoWoS的技术继续制霸全球AI市场,而COUPE也正遵循着CoWoS当年同样的发展路线,走上从“对外发声”、“找大厂背书”,到最终全面铺开的道路。
根据台积电的官方解释,与CoWoS主攻“计算整合”所不同,COUPE则专注于突破“通信瓶颈”,是台积电针对硅光子与共封装光学(CPO)所打造的专用整合平台。毕竟,未来AI数据中心规模会持续扩大,数据中心内部需要连接百万颗以上的AI加速器,如果还是采用传统的铜线进行连接,信号传输将面临非常严重的电力损耗与物理延迟极限。而COUPE则能够巧妙的利用“光子擅长通信,电子擅长计算”的物理特性,通过整合光学引擎来实现低功耗和超高速的海量数据传输。
与CoWoS的2.5D水平排列所不同的是,COUPE主要依赖的是3D垂直堆叠的封装技术(如SoIC-X),将负责发光与导光的光学引擎和负责信号处理的电子芯片进行紧密的垂直堆叠与整合,通过这种方式去大幅缩短光电信号之间的转换时间和通信距离。
这项技术的核心优势在于利用 SoIC(系统整合芯片)技术,在引擎内部台积电巧妙地融合了最先进的逻辑工艺与成熟的光子工艺,将约2.2亿个晶体管和近千个光学组件塞进了一个极小的封装内。在运作机制上,当光信号进入系统后,这两种芯片会进行高效率的互相协作,将光信号精准翻译成电信号,然后再快速输出给核心的 GPU 进行计算和处理。
台积电上月也在2026年技术论坛上透露,全球首款采用COUPE技术的200Gbps微环调制器(MRM)预计将于今年正式进入量产阶段,实现了低于一亿分之一的超低比特误码率。这一关键器件的量产,标志着硅光技术正式走出了实验室。同时台积电也指出,相比传统铜线,搭载COUPE的方案能效可提升4倍,延迟降低10倍,若与封装平台深度整合,能效甚至可提升10倍,延迟降低20倍。台积电更是放言,到2030年前,将通过400Gbps光调制器将带宽密度提升至4Tbps。
不过,目前所有围绕COUPE所打造的产品现阶段都尚处于推进量产亦或是样品尝鲜阶段,尚未有广泛的客户反馈。因此,台积电专为解决“通信瓶颈”打造的COUPE能否像过去的CoWoS那样大获成功,依然有待于时间去验证。
小结
在CPO交换机这一颇具“未来感”的业务上,英伟达和台积电无疑是目标一致的——让“光”这一概念为全球AI数据中心市场“再添一把火”。这样既能够让英伟达继续维持全球AI顶级“卖铲人”的人设,在AI硬件市场疯狂捞金,又能帮助台积电继续在全球市场讲述先进封装的“叙事”,实现“互利共赢”的效果。不过,COUPE能否复制台积电在CoWoS领域的成功,以及CPO交换机Spectrum-X 和后续产品又是否能让英伟达再次赢得一波“大流量”尚未可知,接下来依然需要经过大量的市场验证方见成效。
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