鏈式總覽 · 光通訊 · ISSUE #123
光通訊互連發展史：從可插拔光模組到 CPO 的三段架構轉移
卡住 AI 算力的不是 GPU，是光模組。三段演進把利潤不可逆地推向架構定義者與製造寡頭兩端，組裝廠被擠到中間。
🚦卡住 AI 算力的不是 GPU，是光模組
過去五年，算力晶片的資料吞吐量呈指數成長，但網路設備的傳輸能力沒跟上。現在掐住整個算力系統脖子的，已經不是 GPU，而是負責把電信號轉成光信號的光模組。
GPU 與 CPU 在伺服器內運算走的是電信號，但要把資料送出去、跨機櫃長距互聯，就得先把電信號變成光、透過光纖傳輸。光模組就是這個轉換器。它過去最大的買單方是電信營運商，100G 以下的低速模組就夠用，早就是拼成本的組裝紅海。但 AI 資料中心的邏輯完全不同：萬卡叢集裡收發資料的是成千上萬張瘋狂吞吐的 GPU，100G 的管徑扛不住，必須強制升級到 400G、800G、1.6T。一旦進入高速，光模組廠之間的差距就徹底拉開，表面上是速率提升，實際上製造門檻跳了一個層級。
🗺️三段架構轉移：可插拔 → 矽光 → CPO
把這條鏈的演進拆開，會看到三段清楚的架構轉移。每一段都在對抗一個物理極限，每一段都重新洗一次牌。
🔌第一段・可插拔光模組：銅線電傳輸的物理天花板
把一顆光模組拆開，內部分兩塊：靠交換機那側的電信號區，與靠光纖那側的光信號區。電信號區的核心是電路板與數位信號處理晶片 DSP；光信號區則由發光組件、收光組件，以及不需通電的無源器件組成，靠精密微透鏡把光精準匯聚進比頭髮還細的光纖孔。
真正決定勝負的是光源。發射端的技術路線分四類，速率越高、門檻越硬：
| 光源路線 | 原理 | 定位 |
|---|---|---|
| DML 直接調變 | 像手電筒猛按開關 | 100G 以下低速，速率一高光就糊 |
| CW 連續波 + 調變器 | 常亮光源加極速快門 | 矽光路線剛需，大功率 CW 稀缺 |
| EML 電吸收調變 | 常亮光源與快門整合於 InP 晶片 | 唯一可量產單通道 200G、800G／1.6T 主流 |
| 矽光 | CMOS 批量印光路於矽晶圓 | 第二段主角，見下節 |
高速光模組真正的卡點全壓在上游。在硬體成本裡光電晶片拿走超過一半，而這些晶片牢牢握在少數人手上：DSP 基本被博通與 Marvell 兩家美國巨頭寡頭壟斷；200G EML 是 2026 年光通訊鏈最緊的瓶頸，依各家法說，Lumentum 是目前唯一量產出貨 200G EML 的供應商、報價約 100G 的兩倍；InP 基板的磷化銦襯底長晶良率極難控制，住友以技術天花板、JX 金屬以純度、AXT 以成本與產能各據一端。一個常被忽略的隱形玩家是博通，它其實是 InP 雷射五大廠之一（與 Lumentum、Coherent、Mitsubishi、Sumitomo 並列），自有從磊晶到晶片的 InP 製造能力。
這一段的美股映射：光源端看 COHR、LITE、AAOI；電晶片是 AVGO、MRVL；上游 InP 基板看 AXTI；而博通同時是 ASIC 與隱形 InP 雷射的雙重身分。
🪨第二段・矽光：用造 CPU 的方式造光晶片
手工對準的精密封裝與材料卡口，逼出了第二條路。所謂矽光，就是用造 CPU 的成熟矽基 CMOS 製程，把光路與調變器像印報紙一樣批量印在矽晶圓上，對手工作坊式的組裝是一次降維打擊。
這把火最早由 Intel 點燃，動機是解決伺服器間電傳輸超過兩三米後功耗暴增的「光進銅退」難題。Intel 後來在 2023 年把光模組組裝業務賣給捷普 Jabil，但它點的火被超大型雲端業者推上 800G、1.6T 量產。雲端業者推矽光，一是擺脫傳統光晶片廠的產能勒索，二是降本：依 Marvell 技術揭露，1.6T 八通道模組用 EML 要四顆雷射，矽光四通道共用一顆 CW、只要兩顆便宜的連續波雷射。
| 矽光的帳怎麼算 | 數字 | 來源 |
|---|---|---|
| 矽光在資料中心光模組滲透率 | 6%→46% | 高盛估，2024Q1→2028Q4 |
| 雷射加封裝對準佔模組成本 | 40–60% | 主動對準是矽光真正痛點 |
| 1.6T 模組雷射顆數 | EML 4 vs 矽光 2 | 矽光共用 CW、省雷射 |
矽光真正改寫的是分工：博通與 Marvell 提供 DSP 與矽光設計圖紙，台積電、格芯把光子裸晶片印出來，一級封裝廠把 CW 光源貼裝成光引擎，模組廠再做二級封裝與整機交付。價值鏈開始往晶片巨頭與晶圓代工廠傾斜。值得注意的是，晶片巨頭寧可放手低毛利的製造，是因為它們毛利率動輒六成以上、不願為三成毛利的整機組裝拉低財務成色，這個「不願自己做」正是製造端玩家還留在牌桌上的原因。
這一段的美股映射：矽光代工的最大受益者是 TSM 與 GFS；矽光設計與 DSP 仍是博通、Marvell；上游矽光工程晶圓看 Soitec（SOI）。
🧩第三段・CPO：把光引擎搬進晶片旁，獨立光模組物理消失
當速率往 3.2T 以上推進，連矽光的可插拔模組都會撞牆。傳統架構裡交換晶片在主板中央、光模組插在前面板，電信號要在 PCB 上跑十幾公分。當交換機總頻寬從 12.8T、25.6T 飆到 51.2T 甚至 102.4T，這段 PCB 上運送電信號的功耗，竟然超過了晶片本身運算與交換的功耗，這是不可接受的。
NVIDIA 與博通給的答案一致：CPO 光電共封裝。直接把矽光引擎貼在交換晶片旁幾毫米的基板上，電信號走幾毫米就進光引擎變成光，PCB 電損耗幾乎清零。技術路線上 NVIDIA 用自研的 MRM 微環調變器、博通用較成熟的 MZM 馬赫曾德爾調變器；Marvell 則在 2026 年 2 月併購 Celestial AI、規劃 2027 年推 CPO 乙太網交換機。
| CPO 交換機（高盛彙整） | 網路 | 交換容量 | 光引擎 |
|---|---|---|---|
| NVIDIA Quantum-X Photonics | InfiniBand | 115.2 Tb/s | 72 顆 ×1.6T |
| NVIDIA Spectrum-X Photonics | 乙太網 | 409.6 Tb/s | 128 顆 ×3.2T |
| 博通 Tomahawk 6 Davisson | 乙太網 | 102.4 Tb/s | 16 顆 ×6.4T |
傳統廠推出 LPO 線性驅動可插拔當過渡，把最耗電的 DSP 拔掉、保住可插拔形態，但單通道破 200G 往 3.2T 走時，沒有 DSP 做信號補償誤碼率就失控。LPO 救不了可插拔的命；當速率衝破 3.2T，CPO 就從選項變成主流終局解，可插拔則退守較低速率與短距、與 CPO 長期並存。更遠的一步，NVIDIA 的終極目標是把光引擎直接和 GPU 封在一起、讓 GPU 之間直接光通信。
CPO 的難度不在概念，在後段良率，這也是量產時程的真正關卡：數十顆光引擎加大型 ASIC 同貼在 80×80mm 以上的大基板（NVIDIA Spectrum-X Photonics 甚至達 110×110mm），各材料熱膨脹係數不匹配造成翹曲；拔插式光引擎需要 socket 共面與重複對位精度；FAU 光纖陣列的對位誤差必須壓在正負 0.5 微米內。至於規模，高盛 2026 年 4 月估光通訊整體價值的潛在市場從 GB300 世代的約 150 億美元增至 Rubin Ultra 世代的約 1,540 億美元、約九倍，其中 CPO 約佔 910 億美元；每運算單元的網路含金量增約 29 倍。在一台 CPO 交換機的料件成本裡，光引擎佔比最高、約四成三（Quantum-X Photonics 料件成本約 7.6 萬美元、售價約 13 萬美元，光引擎一項就佔約 3.24 萬美元）。出貨量級也在起步：依券商 GF International 估，NVIDIA 的 scale-out CPO 交換機出貨從 2025 年的 2,000 台增至 2026 年的 20,000 台、再到 2027 年的 80,000 台，但 2027 年仍只佔個位數百分比，滲透率還在極早期。
這一段的美股映射收斂到頂層：架構霸主是 NVDA 與 AVGO，定義含光連接的底層系統、拿走最大利潤；晶圓級先進封裝歸 TSM；整機代工這塊，鴻海旗下的工業富聯已在與 NVIDIA 聯合研發 CPO 交換機、跨界接管。
🔗鏈外兩條延伸：OCS 全光交換與玻璃核基板
光進銅退這條大趨勢，除了收發端的 CPO，還在另外兩層同時推進，市場常常漏看。
OCS 光路交換動的是交換拓撲：完全走光訊號、不做光電光轉換，升級速率不必換機。Google 領跑最久，2015 年啟動 Apollo、2023 年 TPU v4 成為首座導入 OCS 的超算（4,096 顆晶片由 48 台 OCS 互連）、2025 年 TPU v7 SuperPod 用 OCS 互連 9,216 顆晶片。商業化也在加速：依各家法說，LITE 的 OCS 在手訂單已超過 4 億美元、執行長直接稱 OCS 是最大一條供給瓶頸、卡在供給不在需求；COHR 的 OCS 客戶從 7 家增至 10 家以上。要點是 OCS 取代的是交換層、不取代伺服器端的光模組需求，對同時做光模組與 OCS 的兩家反而是加項。
玻璃核基板是 CPO 封裝的關鍵材料，取代有機基板、提供更佳熱穩定性與更低訊號損耗，正是把光引擎與大型 ASIC 同封在大基板上時、壓制翹曲的解法。Corning（GLW）是公認領導者，Intel 在 2026 年 1 月於 NEPCON Japan 展出首批樣品，SK 集團旗下 Absolics 在喬治亞建起世界第一座玻璃基板量產廠、開始供 AMD 樣品，量產拐點落在 2027 年。設備端最深的卡口是 LPKF（LPK）的 LIDE 雷射蝕刻，在玻璃鑽孔約八成市佔。把這兩條接回主線：AI 晶片正同時跑記憶體 HBM3e→HBM4 與光通訊可插拔→CPO 兩個架構轉移，玻璃核基板是兩者共用的橋；再往材料最前沿看，薄膜鈮酸鋰 TFLN 被視為下一代調變器材料、是 CW 路線的極速快門。
👑CPO 時代的利益版圖：利潤往兩端收斂
把三段演進疊起來看，會浮現一張利益分配的地圖。這張表是本文的重點，建議存下來。
| 角色 | 在 CPO 時代的位置 | 美股／國際標的 |
|---|---|---|
| 架構霸主 | 定義含光連接的底層算力架構、拿走最大利潤 | NVDA、AVGO |
| 晶圓級封裝 | 以先進封裝取代電路板組裝、通吃底層製造 | TSM、GFS |
| 材料與光源 | CPO 怕熱、光源外置成戰略稀缺；InP 雷射卡口 | COHR、LITE、AAOI、SOI、AXTI |
| 光路與連接 | 高密度光纖陣列、盲插連接器、玻璃基板 | GLW、LPK |
| 整機代工 | 憑散熱與交付能力跨界收割整機組裝 | 鴻海工業富聯（國際） |
| 隱形玩家 | ASIC 巨頭內含、被低估的 InP 雷射部位 | AVGO |
地圖背後是兩條無情的線索。第一條是物理定律：每一次迭代都在對抗物理極限，話語權持續移向掌握 TFLN 極速快門、大功率 CW 光源、底層晶圓級封裝的玩家，而不是組裝廠。第二條是權力收斂：剩餘利潤不可逆地往最頂層的算力架構定義者與最底層的半導體製造寡頭集中。看懂這兩條，你就能在光通訊板塊的炒作裡保持清醒。
至於中國供應鏈，值得當產業地圖的背景認識：中際旭創 Innolight 與新易盛吃二級封裝與系統交付、天孚做一級封裝光引擎、源杰供 EML 與 CW 光源、太辰光做高密度光纖陣列、工業富聯做 CPO 整機、東山精密併索爾思取得 EML。角色與美股鏈完全對得上，但 Trend Core 是美股研究系統，A 股供應鏈僅供視角對照、不作可投資標的；中國側流傳的「全球前十大光模組廠中國占七家、800G 中國兩家占六成以上」這類數字屬中國自媒體口徑、尚未經一手獨立驗證，看看就好。Trend Core 的信念一直是，散戶不該是最後一個知道的人；看懂位置，比追到一根漲停更能讓你站在對的長期方向。
⚠️風險與注意事項（必讀）
🧭研究結論與追蹤框架
光通訊的演進，本質是利潤往架構定義者與製造寡頭兩端收斂的過程。三段轉移不是互斥取代、而是層層疊加：可插拔還在出貨、矽光滲透率爬升、CPO 從敘事走進收入。盯這幾條線，數據往哪走、方向就往哪偏。
| 追蹤軸 | 偏多方向 | 偏空方向 |
|---|---|---|
| 矽光滲透率 | 若按高盛軌跡往 2028 的 46% 爬升 → 矽光代工與設計受惠（TSM、GFS、AVGO、MRVL） | 若高速段良率卡住、滲透率停滯 → EML 短缺延長、整鏈成本承壓 |
| 200G EML 與 InP 產能 | 若持續供不應求、報價高檔 → 定價權兌現（LITE、COHR、AXTI） | 若上游大幅擴產、缺口收斂 → 稀缺溢價消退、純光源玩家估值回落 |
| CPO 放量時程 | 若 scale-out 出貨按 2026 兩萬台、2027 八萬台兌現 → 利 NVDA、AVGO 與封裝鏈 | 若 Rubin Ultra 延到 2028、2027 仍個位數滲透 → CPO 純玩家估值需重對齊 |
| CPO 後段良率 | 若翹曲與 FAU 對位突破、量產順利 → 利台積電與封裝連接鏈（TSM、GLW、LPK） | 若後段良率拖累、出貨下修 → 受益層級全鏈往後挪 |
| 玻璃核基板量產 | 若 2027 量產拐點兌現、LPKF 設備訂單放量 → 利 GLW、LPK、INTC | 若量產再延後、有機基板續撐 → 玻璃鏈題材熱度與估值回吐 |
| 雲端業者資本支出 | 若資本支出維持高檔、訂單能見度延續 → 利多整條光連線鏈 | 若資本支出反轉、循環性融資疑慮擴散 → 需求一縮全鏈同跌 |
📋一頁速看（給沒時間的人）
- 卡住 AI 算力的不是 GPU，是負責電光互轉的光模組；AI 機房強制升級 400G／800G／1.6T，門檻一跳就洗牌。
- 三段演進：可插拔撞銅線電傳輸極限，矽光用 CMOS 批量化、滲透率 6% 往 46% 爬，CPO 把光引擎搬進晶片旁、PCB 電損耗清零、獨立光模組物理消失。
- 利潤往兩端收斂：架構定義者 NVDA、AVGO 與製造寡頭 TSM 拿走最大份額；上游 InP 雷射卡口的 COHR、LITE、AXTI 是定價權所在。
- 鏈外兩條延伸：OCS 全光交換，Lumentum 訂單超 4 億美元、供不應求；玻璃核基板是 CPO 封裝關鍵、2027 量產拐點。
- 我們的看法：光通訊不是單一題材，是一條正在洗牌的鏈；看懂誰定義架構、誰是手藝人、誰只是組裝廠，比追漲停重要。
📚來源與參考
本文每個關鍵論點都有對應公開來源、按權威分三級列出。所有連結均為原始公司資料、SEC 申報、產業專業媒體或財經媒體分析、不引用散戶論壇或無來源 blog。
第一級公司官方加上 SEC 主要文件
- Silicon Photonics Comes of Age（Marvell 官方部落格，EML 唯一可量產單通道 200G、矽光共用 CW 雷射降顆數）
- Long Reach InP Die（Broadcom 官方產品頁，確認自有 InP 製造能力）
- Lumentum (LITE) Q3 FY2026 法說逐字稿（OCS 在手訂單超過 4 億美元、執行長稱供給為最大瓶頸）
- Optical Transceivers Based on 200G VCSELs（Coherent 新聞稿，以矽光、EML、200G VCSEL 三光源 demo 1.6T）
第二級產業專業媒體加上分析師報告
- 「Optical Networking: The next mega trend in AI infrastructure」（Goldman Sachs Global Investment Research，2026-04-17 付費研報，光通訊與 CPO 潛在市場、含金量、矽光滲透率與料件成本拆解）
- Korea challenges Intel on glass substrate standards as Absolics, Samsung accelerate（TrendForce，SK Absolics 世界第一座玻璃基板量產廠供 AMD 樣品）
- Intel reportedly presents first thick-core glass substrate with EMIB（TrendForce，Intel NEPCON Japan 玻璃基板樣品）
- Optical PHY facilitates 200G lane speeds for AI clusters（EDN，單通道 200G 成為 AI 叢集主力速率的技術背景）
- Silicon Photonics vs EML for 1.6T OSFP224（NADDOD，矽光與 EML 在雷射成本、對準、產能的技術對照）
第三級財經媒體與 KOL 訪談
- Intel showcases glass core substrates with EMIB advanced packaging（WCCFTech，Intel 玻璃基板樣品的封裝細節）
- OFC Preview: The race to 400G per lane（TSPA Semiconductor，EML、矽光、TFLN 在單通道 400G 的三方競賽）
數據股價與目標價來源
- 股價與市值：Yahoo Finance、Massive Market Data。
- 出貨量級與時程預估：GF International、Morgan Stanley、Hyundai Motor Securities 等賣方研究，屬預估、非已實現數字。
方法事實核查方法論
本文每個關鍵論點至少要求兩個獨立來源、優先第一級公司官方與法說。涉及未來時程、出貨量級、潛在市場規模者明確標示為「估」「預估」或「展望」、不假裝是已實現事實。產業利潤歸屬的中國側視角與市占數字源自一份中國產業影片整理，未經一手驗證、本文未採用為事實，僅作視角對照。
系列內部對讀
- 光通訊 6 層架構完整解構（把 InP、矽光、EML、CW、CPO 一張圖看懂，是本文技術層的展開）
- CPO 從敘事走到收入（本文「CPO 進入收入兌現期」論點的個股級證據）