#分享 [Notes] CPO & Silicon Photonics — 2025科技產業投資新攻略 (程正樺 騰旭公司投資長)
## Market Outlook
● 對光通訊明年的市場展望是樂觀的(不管是矽光子跟CPO)，主要是跟 AI 有關，過去幾年光通訊市場以營業額來說其實是蠻平淡的，但是今年其實對光通來講就是很好的一年，2024年產值來講大概是增加了20%，但是量其實只增加4%，其中就是因爲這個量主要增加是來自 AI 的部分(目前看起來就是來自800G的transceiver）。
➤ 在光通訊裏面一個很有趣的狀況，就是通常一個模組就是1G賣1塊美金(800G模組就是賣800美金，但隨着時間的經過會稍微降價一些)。
➤ 如果看過去的這個transceiver的量，其實絕大多數都還是中低階的機種量很多，但是800G今年才出來的大概7-8 million 的量，但是就佔到了一大半的產值。所以雖然說 AI 這個市場的量沒有到很大，但是因爲它用到的就是最高階的800G，所以它的所以整個市場的成長可以說都是來自於今年800G這一塊。
➤ 2025年 Nvidia 的出貨量，基本上市場的共識就是今年300多萬顆，明年就是600-700萬顆，而且目前今年出的主要是H100，那H100/H200搭配的是400G網路，那兩個400G採用每個800G transceiver來做。明年的話每個 blackwell通常是要搭配到800G網路，所以就開始用到1.6T的transceiver。
➤ 所以基本上到明年，GPU的量成長一倍，然後它需要用到的 Bandwidth 又再乘一倍，這個市場以 AI 來講就是四倍的一個成長規模。所以在未來幾年AI比重會大幅增加，對明後年的光通訊的是需求是相對來講還蠻看好的。
## Why CPO & SiPh?
● 光通訊爲什麼要用到SiPh？現在800G的transceiver其實都還沒有用到SiPh，用的非常少，但是到了1.6T就可能要開始使用。
➤ 一般來講就是看有幾條線，然後去兜出傳輸速度，以目前來講800G大概就是8條線×100G（就是有8個100G的光網路)，然後把它做起來叫800G的transceiver， 那明年到1.6T的時候，它其實就是8×200G（中間的每一個線路都是224G的速度）。
➤ 基本上做到224G的時候，傳統銅線跟一般的雷射它的耗損會變得很大。所以基本上就會建議說到224G的時候SiPh，可能就是一個比較推薦的一個方案，但不代表EML這些舊的方案不能用，只是說到這時候SiPh開始使用採用的比例會變得比較高，所以大概從224G開始SiPh的使用量會變大。
➤ 目前的雷射方案除了EML以及SiPh，還有一個就是VCSEL短距離的傳輸，但是目前 VCSEL 至少明後年看起來它200G還做不出來，所以等於是市場上原本有個很大的雷射供應是來自 VCSEL， 但是這一段在明後年的供應是短缺的，所以要靠着EML以及SiPh來彌補這個市場的空缺，因此SiPh其實明後年會有一個不錯的展望。
## Roadmap of CPO & SiPh
● SiPh到底是在做什麼東西？其實就把很多”光”原本的被動元件全部用半導體的形式把它做起來，但是光相關的元件又有很多不同的製程，很難把它做成單晶片，所以要把這麼多的部分一起封裝起來變成PIC(photonic IC)。因此簡單來說SiPh是在講 PIC 的這一段。
➤ CPO 則是把EIC、PIC封裝在一起，所以基本上 CPO 大概都是走SiPh，但SiPh不一定是 CPO。而CPO其實還有一段時間，但是SiPh可能就已經在這一兩年會變蠻主流的，逐漸開始在ramp up。
● 傳統的光的transceiver其實蠻複雜的，裏面零件很多，但做成SiPh的時候其實就很簡單，就全部都整成一顆。所以會導致原本做某些傳統光模組零件的人，進入SiPh就沒生意的狀況。
● 從傳統plugable光模組改進到plugable的SiPh型式後，CPO就是要把plugable的模組進一步的跟主 IC 用封裝的方法把它封在一起。
➤ 比如6.4T光引擎，就是8個800G的網路，要放到一個小小的晶片裡面，所以會導致做模組廠商也沒生意了，因此 CPO 不是每個廠商都會受賄。
➤ 甚至像博通所有東西全部整合在一起，單賣一顆幾乎就等於是一臺 switch， 剩下就只是把外殼套上去，所以原本做 switch 的廠商其實不太喜歡看到 CPO 出來，因爲以前是主晶片+一堆transceiver， 內部線路非常複雜，做 switch 的廠商有很多的附加價值。等到博通把這些東西通通做出來之後，做 switch 的廠商其實反而附加價值是變低的，因此廠商不見得樂於看到這樣的形式。
➤ 因此，當CPO真的起來之後誰會受惠/受害一定要去clarify。
● CPO的下一步目標就是WL-CPO（晶圓級共封裝光學元件），就是在 CoWoS 的 interposer 上面就直接做起來把它封在一起。
● 以 CPO roadmap 來講，光引擎現在是100G接200G，然後就越做越高。形式上，從 plugable 變CPO/switch 或者 XPU。fiber的部分則是從8條，往16條或32條類似這樣的方式去做一些這個技術的一個發展。
## Benefits of CPO & SiPh
● CPO到底有什麼好處？半導體的速度越快，傳輸的耗損越高，要用SiPh方式才能減少它的耗損，並且把這個訊號傳得好一點，這也會反映在功耗上面。
➤ 做成 CPO 的功耗跟原本 plugable 比起來大概就只有1/3到1/4的水準，所以對整機的功耗來講也會有一個比較大的幫助，這個是從耗損的角度跟能耗的角度來講，也是是未來 CPO 的趨勢。
## Players and Supply Chain
● TSMC的CPO叫做COUPE(光引擎的名字)，下面是 photonic 的chip/光走的線路，EIC 是電的部分，光線可能從上面進來或側面透過fiber array進來，日後跟中間的switch晶片綁在一起，就變成 CPO 的一個形式。
● 除了主晶片之外，旁邊接下來的 cable 也是蠻複雜的，因爲基本上現在做這個 CPO 的時候，後面旁邊就有一個 fiber array， 把光線接上去，但接上去這 fiber 瑞後面那還有長長的一段是把這個光線要接出來的，包括去外接外面的雷射的部分(因爲鐳射要從這邊打進去，然後再從這邊傳出來等等)，所以這些 cable 的一些組裝其實也是相對比較複雜的地方。
● 目前最主要的廠商就是 Nvidia， 然後再來就是博通， 其供應鏈包括：
Nvidia
➤ fiber array：TFC天孚通信
➤ 雷射：Lumentum
➤ 製程：TSMC做IC以及SoIC bonding製程
➤ 封裝：Amkor
➤ 基板：Unimicron
➤ 模組組裝：Fabrinet
博通：現在Tomahawk 5就已經把光引擎放上去，之前有去拜訪過訊芯的應該知道它就是類似這樣的一個東西。但下一代的話有可能變成用臺積電SoIC來做，那個相關供應商可能就會有點不一樣。
➤ 模組組裝：訊芯
➤ fiber array：Senko
➤ 主晶片：TSMC
➤ 封裝：ASE做Fan-out封裝
➤ PIC/EIC：Silterra / Tower
註：以上所有內容皆為 程正樺 先生 (騰旭公司投資長) 於先探論壇 — 2025科技產業投資新攻略 (2024–10–17) 之演講節錄，完整影片請參考YouTube。
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