AI算力大爆發!光通訊成新戰場,諾基亞與台廠搶吃CPO商機

30 秒看重點

  • 事件:諾基亞等大廠積極升級光通訊技術,全面迎合 AI 算力擴充的黃金洪流。
  • 意義:傳統銅線傳輸已達極限,矽光子與 CPO 技術成解決 AI 運算塞車的唯一解答。
  • 影響:台灣身為全球矽光子晶片與光通訊模組製造重鎮,相關台廠供應鏈將迎來數年暴風成長。

當輝達晶片算力再創巔峰,真正的硬傷其實在於「資料傳輸不夠快」。隨著 AI 資料中心需求大爆發,以「光訊號」取代「電訊號」的光通訊與矽光子技術,已從邊緣科技躍升為 AI 基礎建設的必爭之地。

關鍵數據:採用光通訊共同封裝(CPO)技術,可將資料傳輸能耗降低高達 30% 至 40%,並顯著消除延遲。

為什麼 AI 運算再強,不升級光通訊也是枉然?

AI 晶片運算速度就像高鐵,但資料傳輸通道如果還是普通的省道,高鐵也只能慢速前進。當上萬顆 Nvidia GPU 並聯運算、處理如 Llama 3 這種數千億參數的大型語言模型時,晶片與晶片之間需要極其龐大的資料交換。傳統銅線(電訊號)在極高頻寬下,不只訊號衰減嚴重,還會產生驚人的高溫與耗電,這就是業界頭痛的「紅銅牆(Copper Wall)」。

為了解決這個物理限制,光通訊技術成為唯一的救贖。諾基亞(Nokia)等基礎建設巨頭近期強勢佈局光傳輸升級,正是看準全球大型資料中心「光進銅退」的必然趨勢。其中,將光學元件與交換晶片封裝在同一個載板上的「共同封裝光學(CPO)」技術,更能縮短訊號傳輸距離、降低能耗並釋放極限頻寬。這波由 AI 驅動的「超級週期」,核心拼圖正是這項讓訊號以「光速」前進的革命技術。

  1. 2023-05 輝達推出新一代 AI 伺服器架構,光纖通訊元件與高速光收發模組需求開始供不應求。
  2. 2024-09 台積電於 SEMICON Taiwan 攜手日月光、聯發科等大廠,正式倡議並成立「矽光子產業聯盟」。
  3. 近期 諾基亞等國際通訊大廠宣佈搭上 AI 超級週期,光通訊算力基礎建設商機正式進入全面爆發階段。

台灣怎麼看這件事?

台灣在這場光通訊革命中,掌握了全球最難被取代的「矽光子晶片代工與封裝」神主牌。從台積電(TSMC)主導的先進矽光子製程,到聯亞、波若威、前鼎、華星光等台灣光通訊概念股,都已經深入美系 AI 雲端巨頭(CSP)的測試與量產鏈。當諾基亞大舉宣告光通訊超級週期來臨時,台灣不單純只是代工廠,更是全球唯一能提供從「最源頭晶圓製造」到「最下游光電異質封裝(CPO)」的一站式關鍵基地,台股光通訊板塊長期成長力道十分強勁。

編輯觀點

光通訊的崛起絕對不是短期投機的題材,而是半導體在摩爾定律放緩下,維持 AI 算力指數型成長的物理必然。在晶片堆疊技術遇到發熱硬傷的當下,能將「電轉光」的矽光子技術就是唯一的解藥。對台灣產業而言,緊盯 CPO 技術的封裝良率與標準化時程,將是決定誰能在下半場 AI 紅利中賺取最大利益的關鍵指標。

常見問題

什麼是光通訊技術?為什麼 AI 資料中心非它不可?
光通訊是利用光導纖維傳送光訊號的技術。AI 運算極為龐大,傳統銅線(電訊號)傳輸會產生高熱且頻寬有限,而光通訊具備超高頻寬、低延遲與低功耗優勢,是防止運算塞車的關鍵。
什麼是共同封裝光學(CPO)技術?
CPO 是將「光電轉換晶片」與「電子晶片」直接封裝在同一個晶片基板上。這能大幅縮短電訊號的傳輸距離,進而減少 30% 以上的能量耗損,被視為矽光子技術的終極型態。
台灣在全球矽光子與光通訊供應鏈中扮演什麼角色?
台灣擁有最強的台積電半導體製程,以及完整的封測龍頭與光通訊元件廠。台灣是全球唯一能完美實現「晶圓代工+先進光學封裝(CPO)」一條龍服務的關鍵供應鏈。
諾基亞(Nokia)跟這一波 AI 熱潮有什麼關係?
諾基亞已轉型為全球網路與電信基礎建設巨頭。AI 資料中心升級需要極其龐大的傳輸頻寬,諾基亞的高速光傳輸設備與矽光子解決方案,使其成為這波 AI 基礎建設熱潮的最大受益者之一。
矽光子與 CPO 技術預計何時會大規模普及?
目前技術已進入大廠驗證與小規模量產階段。預計 2025 年起,隨著 800G 與 1.6T 高速傳輸標準在 AI 伺服器中普及,矽光子與 CPO 技術將迎來爆發式的大規模商用。

名詞小教室

矽光子(Silicon Photonics)
把原本在晶片裡跑的「電訊號」,部分用「光訊號」來代替。就像把原本塞車嚴重的柏油路,直接升級成沒有紅綠燈、用光速前進的高速磁浮鐵軌。