今年第四季，台積電最先進二奈米製程預計啟動量產，CoWoS先進封裝產能穩定增量，在日本熊本、美國亞利桑那、高雄、新竹寶山等地新廠照預定時間進入量產……，截至目前為止，台積電不斷強化競爭門檻，逐一實現發展藍圖。眺望2026年，台積電也將直面最重要的一役──實現矽光子CPO（共同封裝光學）量產。
這一役一旦順利攻克，意味著OpenAI、雲端服務巨人們打造的AI工廠，所苦惱的資料傳輸通路堵車、訊號延遲、前進龜速的難題將有機會迎刃而解，達成高傳輸、低耗能的夢幻目標，且讓AI資料演算時，跑得又順又快。
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10月13日輝達（NVIDIA）創辦人黃仁勳迫不及待宣布，旗下首款採用矽光子CPO技術的網路交換器，得到甲骨文與Meta支持。
通訊領域一哥博通（Broadcom）也開始加速，不僅早在6月便搶先發布Tomahawk 6網路交換器，新品出貨時間更從兩年縮短至一年，力圖穩定在乙太網路架構9成市占率。
兩強的重磅產品都使用關鍵的CPO技術，擦出的火花硝煙味十足，而技術的背後，都有一位重要盟友──台積電。
究竟矽光子（Silicon Photonics，SiPh）是什麼？
它是一種矽晶片，矩形外觀，與手機晶片、電腦晶片雷同，但主要功能不是運算，而是進行光電訊號的轉換。
今年9月，總統賴清德宣布把矽光子入列台灣AI新十大建設之一，研發據點落腳高雄，目標在2028年達成供應鏈自主。接著，經濟部跟進，提出4年29億元的國家隊計畫，預計培育兩百名專才，由工研院建置矽光子驗證實驗室，並規畫試產產線，供廠商進行產品驗證。
台灣想成為矽光子技術重鎮，重鎮的心臟，非台積電莫屬。道理很簡單，目前全市場AI供應鏈的上游晶片，不論是通用款還是客製款，不論由輝達、AMD，還是博通主導，不論OpenAI、Meta、亞馬遜誰要建造最強算力，都需要台積電。而台積電對於透過光子技術解決傳輸耗能，早就投入不少研發工夫。
根據摩根士丹利推估，全球矽光子CPO市場規模將從2023年800萬美元，推升至2030年的93億美元，年複合成長率高達172％；如果AI伺服器龍頭輝達導入順利，前景更為看好，年複合成長率將可達210％，市場規模上看230億美元。
這份樂觀預測，同樣奠基在一個關鍵要素上，即是與輝達深度綁定的台積電，其矽光子CPO發展的進度。
在台積電回覆本刊的答案中，明確指出「第一代矽光子引擎（COUPE）開發進展順利，採用自家的SoIC晶片堆疊技術，將電子IC與光子IC堆疊在一起，創造出具有低訊號耗損、低功耗和小尺寸的光學引擎。」
根據台積電團隊的估計，從電路板級到封裝級再到中介層級，數據傳輸功耗將降低超過10倍，同時延遲會改善20倍，尺寸上更加小巧。
「COUPE是台積電目前新興技術中最受重視者，此趨勢光憑這點，能見度就足可看到數年後。」天風國際分析師郭明錤推估。
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(本文由《今周刊》授權轉載，更多內容，請參閱最新一期《今周刊》(第1506期)
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圖：今周刊／提供
