CPO於光通訊
是福還是禍?

CPO(Co-Packaged Optics)共封裝光學將成為未來高速傳輸關鍵解決方案,原因無他,因資訊時代龐大的資料傳輸量已經讓裝滿網通設備的資料中心耗能不斷拉高,CPO能夠讓IC晶片處理資料透過光訊號從IC封裝基板上傳輸至光纖,由光訊號取代電訊號,也由此降低產生的溫度與所需的能源,並提升傳輸速度與頻寬,但這也將改變目前光收發模組在產業中的生態。

現在進行式:當我們封在一起

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圖片來源:眾達-KY法說會簡報

光收發模組由光學元件,高頻RF電路及精密機構件組成,包括:發射端的電訊號經過驅動IC及雷射二極體轉換為光訊號(電轉光);經過光纖後的接收端的光訊號經過檢光二極體,轉阻放大器及限幅放大器轉換為電訊號(光轉電)。

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圖片來源:Broadcom 25.6T CPO Switch Deployment, August, 2022

CPO等於將本來光收發模組封裝至IC載板上,整合了光收發模組,並且將原先電訊號傳輸的資料藉由光訊號取代,在傳輸材質改變後,將帶來更快速的傳輸速度,卻只要更少的能量,也是為何CPO的開發其實早在2019年就浮現,卻直至生成式AI後才忽然受到投資市場高度重視,但兩者之間並不能說是完全關聯。

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圖片來源:眾達-KY法說會簡報

以眾達在法說會上分享的觀點來看,資料中心與超大資料中心的建置隨著資料傳輸量越來越多,CPO的開發是未來資料傳輸的一條解決方案,很有可能會與800G的傳輸模組並存,或是相輔相成,畢竟不僅是生成式AI會帶來高傳輸量,5G時代的物聯網、車聯網、自動駕駛等無一不需要。

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圖片來源:Broadcom 25.6T CPO Switch Deployment, August, 2022

AI PC、AI手機也有相當高的討論度,但其運算過程不可能僅仰賴設備本身的晶片,雲端參與必不可少,未來幾年資料傳輸量很有可能是以倍增的方式發展,以現在光收發模組而言雖然持續提高其傳輸量,但與之而來的耗能問題,卻將為節能時代蒙上一層陰影。

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圖片來源:Broadcom 25.6T CPO Switch Deployment, August, 2022

CPO的節能特點,是驅動此一技術獲得重視的關鍵。以往光收發模組透過熱插式設計來完成訊號傳輸,如今要在異材質上藉由封裝技術達成一樣穩定的高傳輸量,其中一定需要開發時間,而更不能沒有IC設計大廠的參與,眾達也指出長期合作的客戶博通(Broadcom)已經有採用CPO技術的商業化產品等待克服技術量產,但眾達也預期這個時間點並不會是2024年,最上游至磊晶廠聯亞也指出目前對於CPO市場也仍然有不同聲音,在矽光計畫美系大廠的產品藍圖中,即使到了1.6T的高速傳輸模組,也並未放棄傳統熱插式模組設計。

當我們封在一起,然後呢?

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圖片來源:眾達-KY法說會簡報

顯然目前許多光通訊廠都將CPO視為下一個成長動能,但是是否人人有機會?並不必然,光模組在資料中心高速傳輸模組的開發就已經是一場激烈的競賽,100G一量產就進入紅海市場,後續向上往200G邁進,緊接著而來的是400G,聯亞也與客戶攜手邁入800G開發,2024年底拚量產。但聯亞也指出高速模組每個世代雖持續升級,業者費時研發,但下游資料中心客戶也不是照單全收。光收發模組廠即便完成產品開發也有可能面臨客戶遲遲不採用,但能在高速模組發展歷程無役不與的業者,往往才是大廠合作開發CPO的第一優先。

能否越級打怪?當然有一定可能性,持續練兵的業者、未來零組件的代工,都會留給光通訊元件廠商分食這一塊大餅的機會,只是投資仍宜以合理的本益比評估,而且由資料中心帶來的高速傳輸模組成長不宜直接與CPO概念股劃上等號。

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聯亞看好CPO的普及對於壯大矽光計劃以及在矽光計劃具有領先地位的聯亞有正向助益,但也指出對CPO最大的推動力量其實來自IC廠商,因為IC可以想見增在封裝擴大下、單價走高對IC廠商最為受惠。但CPO如果普及乃至於取代了傳統熱插式光收發模組,反而將是光收發模組製造廠的訂單將減少,是福還是禍,光收發模組製造廠的未來還有變數。

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製作小組

記者|劉莞青

設計|蔡涵綸