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芝能智芯出品

在AI和高性能計(jì)算（HPC）日益增長(zhǎng)的需求下，共封裝光學(xué)（CPO, Co-Packaged Optics）正在成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的核心技術(shù)。

根據(jù)摩根士丹利的研究《AI Supply Chain: Identifying the Key Beneficiaries of CPO》，CPO市場(chǎng)預(yù)計(jì)將在2023年至2030年間實(shí)現(xiàn)172%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR），從目前的800萬(wàn)美元增長(zhǎng)至93億美元。

以英偉達(dá)的Rubin GPU為代表的技術(shù)創(chuàng)新將推動(dòng)CPO在AI和HPC中的應(yīng)用，臺(tái)積電、Marvell和Broadcom等公司作為供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵角色，在推動(dòng)CPO生態(tài)系統(tǒng)方面扮演重要作用。

Part 1

CPO的戰(zhàn)略意義：推動(dòng)AI數(shù)據(jù)中心性能提升

CPO通過(guò)將光學(xué)元件直接集成到處理器封裝中，能夠顯著提升數(shù)據(jù)傳輸效率和降低功耗。這種設(shè)計(jì)為AI數(shù)據(jù)中心提供了高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò)支持，解決了傳統(tǒng)電氣互連的帶寬瓶頸問(wèn)題。

在未來(lái)的AI訓(xùn)練和推理工作負(fù)載中，這些優(yōu)勢(shì)將變得尤為重要。英偉達(dá)的Rubin GPU及其NVL服務(wù)器架構(gòu)被視為CPO商業(yè)化的突破性標(biāo)志，其系統(tǒng)需求預(yù)計(jì)將占全球CPO市場(chǎng)需求的75%（到2027年），Rubin GPU將帶來(lái)巨大的光纖陣列單元（FAU）需求，進(jìn)一步鞏固其在高性能計(jì)算領(lǐng)域的地位。

CPO市場(chǎng)從2023年的800萬(wàn)美元迅速擴(kuò)張到2030年的93億美元，AI和HPC應(yīng)用對(duì)高效網(wǎng)絡(luò)連接需求的快速增長(zhǎng)。

◎  CPO市場(chǎng)中扮演重要角色主要包括 FOCI，在FAU和相關(guān)光學(xué)服務(wù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，是CPO供應(yīng)鏈中的關(guān)鍵玩家。

◎  臺(tái)積電通過(guò)COUPE技術(shù)，臺(tái)積電在硅光子（SiPh）和3D封裝領(lǐng)域展現(xiàn)了強(qiáng)大的整合能力。

◎  ASE：作為先進(jìn)封裝的領(lǐng)導(dǎo)者，ASE為CPO芯片提供系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）解決方案，預(yù)計(jì)將在2026年和2027年分別帶來(lái)4億美元和14億新臺(tái)幣的收入。

● FOCI：CPO 組件供應(yīng)的核心力量

FOCI 在 CPO 供應(yīng)鏈中扮演著至關(guān)重要的角色，專注于提供光纖陣列單元（FAU）及相關(guān)服務(wù)，如光封裝、光纖跳線系統(tǒng)和電纜等。

在英偉達(dá)的下一代 Rubin GPU 服務(wù)器機(jī)架系統(tǒng)中，F(xiàn)OCI 有望成為 FAU 及相關(guān)服務(wù)的主要供應(yīng)商。這得益于 FOCI 領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力，其在光通信組件領(lǐng)域積累了豐富的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，能夠滿足 CPO 技術(shù)對(duì)高精度、高可靠性光組件的需求。

FOCI 能夠契合臺(tái)積電的本地化戰(zhàn)略也是其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的調(diào)整，本地化生產(chǎn)和供應(yīng)成為趨勢(shì)。

FOCI 與臺(tái)積電的緊密合作，使其能夠更好地適應(yīng)這一趨勢(shì)，確保在 CPO 組件供應(yīng)方面的穩(wěn)定性和及時(shí)性。預(yù)計(jì)在 2026 - 2027 年，隨著 CPO 技術(shù)在市場(chǎng)中的逐步普及，F(xiàn)OCI 將迎來(lái)顯著的收入增長(zhǎng)，其 CPO 相關(guān)業(yè)務(wù)有望成為公司業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力。

● ASE：全方位的 CPO 解決方案提供商

◎  ASE 在 CPO 領(lǐng)域展現(xiàn)出全面的服務(wù)能力，涵蓋從傳統(tǒng)封裝到先進(jìn)封裝的一系列解決方案。

在 CPO 封裝技術(shù)方面，ASE 可通過(guò)其 VIPack 平臺(tái)提供混合鍵合技術(shù)，用于 PIC/EIC 集成，同時(shí)還具備為 PIC/EIC/Switch/XPUs 提供 OSAT 服務(wù)以及對(duì)整個(gè) CPO 芯片進(jìn)行 SiP 封裝的能力。

以 Broadcom 的 TH5 為例，盡管 Shun Sin 曾為其提供 SiP 封裝服務(wù)，但 ASE 憑借其積極的市場(chǎng)策略和技術(shù)研發(fā)投入，在 CPO 市場(chǎng)中具有較大的潛力。

根據(jù)摩根士丹利的分析，預(yù)計(jì) 2026 年和 2027 年分別將有 65 萬(wàn)和 227.5 萬(wàn)個(gè) CPO 相關(guān)組件（包括 CPU、GPU、交換芯片等）需要封裝，若 ASE 每個(gè) SiP 封裝收取 20 美元費(fèi)用，這將分別為 ASE 帶來(lái)約 4 億新臺(tái)幣和 14 億新臺(tái)幣的收入，ASE 在 CPO 封裝市場(chǎng)的巨大商業(yè)機(jī)會(huì)。

◎  AllRing 將硅光子學(xué)作為研發(fā)重點(diǎn)，投入了約10%的人力資源進(jìn)行技術(shù)研究，并在CPO相關(guān)設(shè)備開(kāi)發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展，特別是在FAU光學(xué)耦合設(shè)備領(lǐng)域。

隨著CPO技術(shù)市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)AllRing的FAU光學(xué)耦合設(shè)備將在2026年上半年開(kāi)始為公司帶來(lái)重要收入貢獻(xiàn)。這是因?yàn)楣鈱W(xué)耦合設(shè)備是實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與芯片高效連接的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，AllRing的技術(shù)成果使其在這一細(xì)分領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。

隨著CPO技術(shù)在數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的應(yīng)用擴(kuò)大，AllRing有望憑借其技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步拓展市場(chǎng)份額，成為CPO技術(shù)發(fā)展的重要受益者之一。

其他企業(yè)在CPO領(lǐng)域也各展所長(zhǎng)：

◎  臺(tái)積電利用COUPE技術(shù)整合光和半導(dǎo)體市場(chǎng)，雖然2026年CPO業(yè)務(wù)對(duì)其收入貢獻(xiàn)較小，但未來(lái)有望成為增長(zhǎng)點(diǎn)；

◎  聯(lián)發(fā)科和Alchip在ASIC設(shè)計(jì)服務(wù)中融入CPO技術(shù)，提供更具競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案；

◎  Landmark和VPEC專注于硅光子外延片，為CPO解決方案提供支持。

這些企業(yè)的協(xié)同發(fā)展將共同推動(dòng)CPO技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的擴(kuò)展。

Part 2

CPO的未來(lái)路徑：生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)與區(qū)域角色

CPO 技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其能夠?qū)崿F(xiàn)光通信與芯片封裝的深度融合，為 AI 和高性能計(jì)算應(yīng)用提供強(qiáng)大的支持。

與傳統(tǒng)的可插拔光模塊相比，CPO 技術(shù)在提升帶寬密度和降低系統(tǒng)功耗方面表現(xiàn)卓越。

在數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模計(jì)算場(chǎng)景中，傳統(tǒng)架構(gòu)下的信號(hào)傳輸損耗和功耗問(wèn)題逐漸成為性能瓶頸，而 CPO 技術(shù)通過(guò)將光器件與芯片緊密集成，能夠在更小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)減少了中間連接環(huán)節(jié)的能量消耗，有助于提升整個(gè)數(shù)據(jù)中心的能效比，降低運(yùn)營(yíng)成本。

CPO市場(chǎng)的快速發(fā)展對(duì)供應(yīng)鏈提出了更高要求，從光學(xué)封裝到硅光子平臺(tái)的集成，全球供應(yīng)鏈的協(xié)同將極大地影響CPO技術(shù)的普及速度。

● CPO的產(chǎn)業(yè)化面臨諸多挑戰(zhàn)：

◎  高昂的初期成本，因?yàn)镃PO芯片的封裝和測(cè)試比傳統(tǒng)方法更為昂貴；

◎  技術(shù)集成難度大，將光學(xué)模塊與電氣芯片結(jié)合需要跨領(lǐng)域的深度合作；

◎  以及供應(yīng)鏈復(fù)雜性增加，由于主要元件供應(yīng)商分散在全球各地且存在技術(shù)壁壘，這對(duì)供應(yīng)鏈管理構(gòu)成了額外挑戰(zhàn)，決定了CPO技術(shù)能否順利實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

● CPO（共封裝光學(xué)）的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)主要圍繞三大方向展開(kāi)：硅光子（SiPh）技術(shù)的進(jìn)步、先進(jìn)封裝的規(guī)模化生產(chǎn)，以及標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性的提升。

◎  臺(tái)積電和AllRing等領(lǐng)先企業(yè)在硅光子領(lǐng)域的研發(fā)投資，為CPO的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

◎  ASE和FOCI等公司通過(guò)采用系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）和混合鍵合技術(shù)（Hybrid Bonding），加速了CPO解決方案的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

◎  與此同時(shí)，在CPO的發(fā)展過(guò)程中，建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要，這不僅有助于降低開(kāi)發(fā)成本，還能提高市場(chǎng)的接受度，從而推動(dòng)CPO技術(shù)在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用。

小結(jié)

CPO技術(shù)的興起不僅是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需求使然，更是AI和HPC生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的必然結(jié)果，CPO市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)將為光學(xué)封裝、硅光子和先進(jìn)封裝等領(lǐng)域帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。

       原文標(biāo)題 : AI驅(qū)動(dòng)的CPO市場(chǎng)崛起，未來(lái)發(fā)展路徑如何？