
随着GPU设计朝着更密集的芯片间互联、更快的数据速率方向演进,光传输正扮演愈发重要的角色。晶圆代工巨头也纷纷入局,台积电透露,COUPE硅光平台预计将于2026年进入量产,这标志着向共封装光学(CPO)落地迈出关键一步。
生成式AI与推理应用的快速发展,使得数据中心内部数据传输瓶颈日益浮现,传统电信号互连面临带宽与功耗极限,带动光电整合需求急遽升温。根据SEMI预测,2026年硅光子模组在光收发器市场占比将突破五成,较2024年约3成显著提升,显示光互连技术已由前瞻研发走向主流部署。
“台积电COUPE平台通过SoIC技术将电子集成电路与光子集成电路进行异质整合堆叠,按计划将于今年进入量产阶段”,台积电先进封装整合四处处长侯上勇表示,晶圆测试、光纤阵列单元与高速光学封装组装三大环节的技术突破,将是决定CPO能否顺利规模化的关键。
SoIC技术将电子芯片与光子芯片进行异质整合堆叠,可大幅缩短信号传输距离并降低功耗,为AI数据中心提供更高效率的互连解决方案。此前台积电曾表示,基于中介层集成的台积电COUPE技术,可实现5至10倍的能效提升、10至20倍的延迟降低,同时实现紧凑化设计。
随着今年量产启动,硅光子封装正式从技术验证跨入商业部署,并将带动整体供应链进入放量循环。侯上勇认为,CPO技术推进,需要供应链各环节协同创新 观察产业链结构,在光电封装与先进整合,除台积电外,光学元件与封装厂如联钧光电,已切入光电封装与测试应用;光学材料与雷射技术由Coherent、住友电工等国际大厂提供。此外,爱德万测试等大厂积极开发硅光子测试方案,工研院亦投入晶圆级测试与标准制定。
除了台积电,三星电子也在入局硅光领域。在2026年光纤通信展会(OFC 2026)上,三星电子公布了其硅光代工平台的研发进展与量产路线图。这是三星代工业务首次正式宣布进入硅光子学领域。三星表示,已完成包括工艺设计套件(PDK)在内的投产准备工作,收到客户设计后即可立即启动生产,生产将基于300毫米晶圆工艺。
三星计划从光子集成电路(PIC)起步,相关产品可应用于数据中心光模块、共封装光学(CPO)光引擎等领域。PIC 将关键组件,把电信号转为光信号的调制器、传输光信号的波导、将光信号还原为电信号的光电二极管,全部集成在单颗硅芯片上。此前这些组件需分别采购并单独组装,硅基集成可降低信号损耗、提升一致性。
三星还公布其核心器件调制器实现了单通道 224Gbps的数据传输速率,该数据经比利时研究机构imec测试认证。这一指标瞄准下一代约 200G 单通道光模块,可支持 4 通道 800Gbps、8 通道 1.6Tbps速率。三星还表示,已完成耦合器、波导、光电二极管等硅光核心技术的硅片验证。
三星初期预计主攻可插拔光模块 PIC 市场,潜在客户包括 Coherent、Lumentum 等光模块企业,以及自主设计 PIC 的无晶圆厂芯片公司。但有市场观察人士指出,英特尔、意法半导体等早期入局者已在量产 PIC,格芯等代工厂也提供相关服务,短期内客户拓展或面临挑战。
根据三星路线图,2027年将推出基于热压(TC)键合的光引擎(OE)。当前光模块需插在交换机前面板,而光引擎可直接贴装在交换芯片基板上,更高集成度能降低功耗、提升信号质量。2028年将混合铜(HC)键合应用于光引擎,实现更精细的封装工艺。三星计划2029 年推出一站式 CPO 服务。CPO 将光模块直接集成在交换芯片封装内,无需独立模块,可降低功耗、改善信号质量与延迟。
三星代工强调,自身拥有台积电不具备的垂直整合存储能力,这是核心差异化优势。台积电不生产存储芯片,客户需自行采购HBM;而三星可一站式提供 HBM、代工、封装及硅光解决方案。
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