原始紀錄
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國泰證期研究部 從 1.6T 到量子網路解密半導體巨頭的 PIC 光子晶片終極戰役 Call Memo 20260901
重點摘要 1. 1.6T進入量產，200G／lane成主流。 2. CPO加速導入，主動對位需求延續至2028年。 3. PIC放量，InP、PD與對位設備恐成瓶頸。
論壇重點 1. 1.6T光互連可透過8條200Gbps通道或增加100Gbps通道數達成，主流仍採PAM4。現階段可插拔光模組、LPO、NPO及CPO並行，差異主要在DSP配置、光引擎與ASIC距離、功耗、成本及可維修性。
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Broadcom Tomahawk 6已出貨，單晶片交換容量102.4Tbps，支援100G／200G SerDes及CPO；其TH6-Davisson CPO方案由16個6.4T光引擎組成，每通道200Gbps，並已著手開發每通道400Gbps的第四代CPO。
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NVIDIA Vera Rubin平台導入Spectrum-X Ethernet Photonics，將CPO直接整合於交換器ASIC封裝，200Gbps SerDes方案已進入量產，主要訴求為降低功耗、提升可靠度及支援百萬顆GPU規模的AI叢集。
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聯電與SILITH已由新加坡12吋廠交付首批量產矽光子晶圓，1.6T平台由開發至量產準備歷時18個月，累計出貨逾800萬顆100G／200G每通道PIC；後續將開發400G每通道純矽光子及TFLN方案。
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2026至2028年PIC與FAU整合仍以主動對位為主，需奈米級定位、點膠固化及光學測試；被動對位可簡化組裝與重複測試，但量產良率、標準化及產能仍待建立。
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1.6T供應鏈涵蓋CW Laser、EML、VCSEL、PIC、DSP、PD、TIA、FAU、光纖及光模組；Coherent、Lumentum與Broadcom位於光源及光晶片環節，康寧則擴充光纖、光纜與高密度光連接產能。
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預期可插拔光模組仍可延續至2028至2029年；隨交換器頻寬、熱密度與傳輸距離要求提高，CPO將先由交換器端擴大，後續再延伸至XPU及HPC互連。
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1.6T後續將朝3.2T及6.4T發展，單通道速率由200G提升至400G。當可插拔模組面臨功耗與散熱限制，光引擎將更靠近ASIC，並逐步由2.5D封裝走向3D整合。
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LPO移除DSP可降低光模組功耗與成本，但對SerDes訊號品質、溫度補償、線路距離及模組一致性要求更高；短距離互連將呈現LPO、NPO及CPO多種架構並存。
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PIC放量後，短期瓶頸將轉向主動對位及光測設備、InP磊晶品質與外延產能、PD良率、TIA供應，以及EIC／PIC之間的微凸塊與3D整合製程。
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被動對位若能透過Glass Bridge、微透鏡及高密度光纖連接降低組裝與測試成本，可能自2029年開始滲透；惟估計真正形成大規模產能或須至2030年前後，此為產業情境推估。
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Micro LED與Micro-VCSEL可能用於更短距離、高密度光互連，但光源波段、耦合方式及通訊標準尚未定案，現有顯示用Micro LED產能不必然可直接轉為資料通訊用途。
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光量子運算須依量子位元類型區分；傳統LPO難以直接適用於極低溫量子系統，未來可能需整合單光子光源、PIC及超導奈米線單光子偵測器（SNSPD）的專用量子光互連架構。
※Q&A 14. PIC開始放量後，最可能先出現供不應求的環節為何？ 2026至2028年仍以主動對位為主，FAU貼合前需精密對位、點膠固化及光測，PIC亦可能需要雙面晶圓測試，因此奈米級主動對位、光耦合及光測設備最可能先形成缺口。
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PIC通道數增加後，接收端可能出現哪些瓶頸？ 通道數由8條往16條以上增加，PD與TIA需求同步放大；瓶頸主要在InP材料及外延產能、磊晶品質、TIA供應，以及EIC與PIC對貼所需的微凸塊與3D整合能力。
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PD短期限制主要是產能、良率或客戶認證？ 材料與製程良率是主要限制。不同材料間約4%的晶格失配及熱膨脹差異會增加缺陷，PD製程良率難以穩定突破50%，因此擴產前仍須先改善磊晶與異質整合良率。
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Glass Bridge與被動對位何時可能明顯取代主動對位？ 2026至2028年仍由主動對位主導，被動對位可能自2029年開始滲透；考量美國新廠、FAU、光纖與特殊玻璃產能建置至少需兩年，真正明顯影響主動對位需求可能落在2030年前後。
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Micro LED光互連與台灣面板廠有何關聯？ 若採外置光源，具巨量轉移能力的面板廠可能參與供應；若由晶圓代工廠整合內置光源，價值將偏向半導體製程。關鍵仍是光通訊標準未定，既有顯示產線能否符合波長、可靠度及耦合要求尚待確認。
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聯電的矽光子與TFLN布局進度如何？ 聯電與SILITH的1.6T矽光子平台已進入量產，並共同開發400G每通道純矽光子；TFLN則與生態系夥伴持續開發。預期2Q27可能出現新進展，但合作對象與時程未獲官方完整揭露。
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