纪要涉及的行业和公司 - 行业:半导体行业、数据中心网络行业、光学模块行业、服务器ODM行业、PCB/基板行业 - 公司:TSMC、ASE、Broadcom、Nvidia、Lumentum、Innolight、Marvell、Ibiden、NYPCB、Hon Hai、Quanta、Wistron、FOCI、BE Semiconductor Industries(BESI)、ASMPT、Kulicke & Soffa、Grand Process Technology(GPTC)、All Ring Tech、Chroma ATE、Coherent、GlobalFoundries、Intel、Tower Semiconductors、MediaTek、ShunSin、Foxconn Interconnect Technology(FIT)、BizLink、Fabrinet 纪要提到的核心观点和论据 行业趋势 - CPO技术重要性:CPO对下一代AI服务器至关重要,能支持更高互连带宽和合理功耗,预计2027 - 28年AI数据中心交换机向3.2T/端口时代迁移时实现有意义的商业化,2028 - 30年与xPU集成[4]。 - 论据:随着带宽增加,光纤在数据中心长距离互连中逐渐取代铜线,CPO将光引擎集成到交换机/xPU附近,对支持更高带宽、更好信号完整性和更低功耗至关重要[5]。 - 光纤替代铜线趋势:光纤在数据中心网络中的份额将增加,CPO会加速这一替代过程。 - 论据:光纤在带宽、速度、传输距离、可靠性等方面优于铜线,且成本不断下降;CPO能减少信号损失和延迟、降低功耗、提供紧凑外形和更好的可扩展性[21][22][40][41][42]。 - 硅光子技术发展:硅光子技术能进一步提高传统光纤在速度、功耗方面的表现,并实现更好的集成。 - 论据:硅光子技术将离散光子组件集成到基于绝缘体上硅(SOI)的晶圆基板上,形成光子集成电路(PIC),与标准互补金属氧化物半导体(CMOS)制造技术兼容,可利用现有的硅代工产能,实现更快的技术发展[28]。 市场规模预测 - CPO市场:到2030年,CPO收发器市场收入可达70 - 140亿美元(基于基本情况和乐观情况)。 - 论据:基本情况下,2025 - 2030年光收发器市场规模从120亿美元增长到323亿美元,复合年增长率为22%,其中CPO份额从0%增长到20%,达到65亿美元;乐观情况下,光收发器市场规模到2030年可达552亿美元,CPO份额达到25%,即138亿美元[13][139]。 - 硅光子市场:到2030年,包括可插拔和CPO的硅光子市场收入可达60 - 90亿美元。 - 论据:预计2025 - 2030年硅光子行业销售的复合年增长率为35%,到2028 - 2030年达到40 - 60亿美元[13]。 公司影响 - TSMC:有望成为CPO技术的关键推动者,通过硅光子可插拔收发器受益,预计到2028 - 2030年硅光子业务对其销售贡献为低个位数。 - 论据:TSMC拥有先进的前端芯片制造和先进封装能力,其COUPE平台可能成为许多潜在客户寻求CPO解决方案的主要切入点;预计到2029 - 2030年,TSMC将占据硅光子市场70 - 80%的份额[95][145]。 - ASE:在CPO供应链中是主要的组装供应商,预计通过FAU耦合和基板封装获得重要市场份额,硅光子业务对其销售贡献为低个位数。 - 论据:ASE可利用其在封装方面的规模和专业知识,负责FAU与光引擎的集成以及交换机的基板封装[108]。 - 传统光学供应商:CPO迁移对传统光学供应商(如Lumentum、Innolight)和DSP供应商(如Marvell)有不同影响,未来2 - 3年可插拔收发器仍将占据大部分市场份额。 - 论据:CPO技术的发展将挑战传统光学供应商和DSP供应商的市场地位,但由于CPO技术仍处于早期阶段,可插拔收发器具有更好的产量、更低的成本和更易组装的优势,因此在短期内仍将是主流解决方案[6][125]。 - ABF基板制造商:CPO的采用对ABF基板制造商(如Ibiden和NYPCB)有利,因为光在基板上的应用增加了布线密度,从而有可能增加层数,推动内容增长。 - 论据:随着数据中心网络向更高带宽迁移,对ABF基板的需求将增加,以支持更复杂的信号路由[133]。 - 服务器ODM:服务器ODM(如Hon Hai、Quanta、Wistron)将因超大规模数据中心需要扩大硬件规模以支持更复杂的集群而获得更高的附加值。 - 论据:服务器ODM需要适应CPO设计架构,对服务器主板进行重新设计,精确管理光纤连接,并进行更复杂的网络和信号完整性测试[137]。 其他重要但可能被忽略的内容 - CPO生产挑战:CPO系统需要高度复杂的先进封装技术,包括混合键合或2.5D/3D封装,还需要精确的光学耦合集成、严格的测试程序和良率管理,以确保系统可靠性;此外,还存在硅兼容性、耐久性和热管理、可靠性等问题[68][69][70]。 - 超大规模数据中心采用CPO的挑战:超大规模数据中心可能会逐步采用CPO技术,因为他们需要对CPO技术和光学生态系统感到放心,确保系统可靠性和互操作性;此外,铜线在800G甚至1.6T的机架内短距离互连中性能成熟,超大规模数据中心至少在2025 - 2026年仍会使用铜线[71][72]。 - CPO激光源:CPO的激光源是一个关键问题,外部激光源(ELS)被广泛认为是更可行的选择,因为激光源易碎且需要经常更换,将其外置可提高系统的可靠性和可维护性;硅光子主要使用连续波(CW)激光,而传统光学使用电吸收调制(EML)激光,CW激光具有更好的可扩展性、更低的成本和更高的产能[62][63][64][67]。
共封装光学器件(CPO) -点亮人工智能加速之路-Global IO Semiconductor APAC Focus Co-packaged optics—lighting the path to AI acceleration