隨著AI算力需求呈指數級成長,傳統「可插拔光模組」在傳輸速率與功耗方面已接近物理極限,「共封裝光學」(CPO)技術成為突破瓶頸的關鍵方案。台系IC設計廠聯發科、達發與瑞昱積極布局高速傳輸核心技術—SerDes(串行解串器),搶占AI資料中心升級浪潮中的戰略高地。
在AI時代,高速、大量資料交換成為核心需求,光通訊因具備高頻寬、低延遲與低功耗等優勢,成為資料中心與AI基礎設施升級的關鍵技術。
隨著資料中心逐步向採用CPO架構的交換器轉型,SerDes作為將並行數據轉換為串行訊號、實現高速傳輸的核心元件,重要性日益攀升。其中,聯發科目前透過異質整合方式,將SerDes與光學模組封裝於同一晶片內,提供資料中心客戶高度客製化的CPO晶片解決方案。
在AI晶片布局方面,聯發科正積極推進244G至448G SerDes技術與光電訊號轉換能力的研發;旗下子公司達發,其112Gbps SerDes產品已完成客戶驗證,預計2026年正式量產。
瑞昱亦積極發展高速光通訊產品,持續推進100Gbps光模組與PAM4調變技術,預計向客戶提供100Gbps工程樣品。同時,其224Gbps PAM4 SerDes IP也正在研發中,鎖定資料中心、企業與私有雲等應用,未來亦有望切入企業級交換器與AI優化乙太網交換器等市場。
業界預估,數位訊號處理(DSP)相關市場(TAM)已突破10億美元規模,並維持雙位數的年複合成長率。
IC設計業者分析指出,矽光子關鍵技術門檻包含雷射、PIC(積體光路)製造、先進封裝及光纖對準等項目;未來若整合PIC與雷射元件,將有助提供完整解決方案,擴大整體產業鏈布局。
目前傳統IC業者普遍缺乏PIC Know-how,市場傳出已有晶片大廠積極尋求與光通訊業者展開策略合作。
另一方面,矽光子晶片的製造與封裝主要由台積電負責。雖然PIC尚無需導入先進製程節點,但仍基於矽製程並結合高階封裝技術,其製造地位難以取代。台積電亦應客戶需求,強化光纖對準能力,因光波導與光纖間存在尺寸落差,對準難度極高,將成未來技術突破的關鍵挑戰之一。