AI資料中心持續推升高速光互連需求,但市場寄予厚望的共同封裝光學(Co-Packaged Optics,CPO),距離大規模商用還須一段時間。化合物半導體磊晶廠英特磊科技(IET-KY,4971)董事長高永中預估,2026年2027年可望陸續出現測試與小規模導入,若要明顯的市場放量,則可能要到2028年;另一方面,磷化銦(InP)基板供應在AI需求與地緣政治夾擊下,2026年2027年恐持續吃緊,供需最快也要到2028年後才可能逐步恢復平衡。

雖然CPO放量時程還要等,但不等於AI光通訊需求降溫。高永中強調,隨GPU規模持續擴大,資料中心對頻寬密度與能源效率的要求同步提高,傳統銅線及可插拔式光模組架構終將面臨功耗與傳輸損耗瓶頸,「光進銅退」仍是不可逆的產業方向;惟需要重新校準的,是市場對技術成熟與量產速度的期待。

市場低估整合難度,散熱、光源與維修可靠度成障礙。高永中表示,矽光子與CPO概念已發展多年,外界卻經常低估光、電、封裝與散熱整合的複雜與難度。CPO的核心,是將光學元件移到更靠近交換器晶片的位置,縮短高速電訊號傳輸距離,藉此降低功耗與訊號損失;然而,光源如何配置、熱能如何排出,以及系統發生故障後能否快速維修,都是從實驗室走向資料中心必須解決的問題。

其中,雷射既是光學系統中發熱較明顯、也可能故障的元件。若將光源直接整合進封裝,一旦雷射失效,可能牽連整組系統。產業因此逐步發展外部雷射光源(External Laser Source,ELS),把雷射放在封裝外部,不僅便於更換,也有機會由單一較高功率的光源供應多個傳輸通道。

「真正大家覺得用得多,可能還要三、四年;比較積極地看,2028年才會比較明顯。」高永中認為,2026年2027年會先看到更多相關驗證與嘗試性導入,但大規模商用滲透仍取決於系統可靠度、客戶驗證與整體成本,這是需要一定的時間來完成學習曲線。

1.6T推升單通道200G,高速偵測器需求先行。雖然CPO放量仍需時間,AI資料中心對高速光通訊元件的需求已開始反映在供應鏈。高永中指出,當交換器規格朝1.6T演進,常見架構將把單一通道速率推向200G,除了需要高速雷射,也必須搭配能處理200G訊號的光偵測器。

在發光端,矽並不是有效率的光源;在接收端,矽鍺(SiGe)等技術雖可切入部分應用,但在極高速、低光訊號環境下,磷化銦仍具靈敏度與高頻表現優勢,因此持續扮演高速光偵測器、調變器及相關元件的重要材料。

英特磊目前已量產磷化銦高速偵測器磊晶產品,並布局PIN、雪崩光電二極體(APD)、電吸收調變器(EAM)及異質接面雙極性電晶體(HBT)等元件所需磊晶結構。高永中認為,即使替代材料持續發展,磷化銦在極高速光通訊與高頻元件的地位,短期內仍難被全面取代。

AI需求與出口管制夾擊,磷化銦陷入「完美風暴」。相較CPO導入時程,磷化銦基板短缺是目前更迫切的供應鏈瓶頸。高永中以「Perfect Storm(完美風暴)」形容當前市場:一方面,AI資料中心讓光偵測器、調變器與高速雷射需求快速上升;另一方面,出口管制與區域政治風險增加供應不確定性。即使沒有管制,既有供給成長速度也未必追得上需求。

全球磷化銦基板長期集中於日本住友電工(Sumitomo Electric Industries)、美國基板廠AXT等少數業者,其中AXT主要產能位於中國,使供應更容易受到政策變化影響。高永中表示,英特磊目前九成以上磷化銦基板來自住友電工;既有長期客戶雖可優先維持基本供貨,但當需求快速增加,原有產能已難完全支應增量。

供應鏈來不及反應,也與前一輪景氣低潮有關。磷化銦市場在2023年2024年表現疲弱,需求卻在2024年底至2025年間快速反轉,供應商缺乏提前擴產的誘因與時間。如今部分雲端服務商與AI業者開始透過預付款、長期採購或支持新增產能等方式要求供應鏈擴產,但新產線從建置到驗證往往需要兩至三年,無法立刻填補缺口。

基板再生、量子點雷射尋找解方,平衡點仍看2028年後。面對供應不足,產業正從擴產、基板再生與替代材料三個方向尋找解方。高永中解釋,磊晶層通常只有約一微米厚,相較數百微米厚的基板,就像一本書中的一頁紙;若能移除已使用的磊晶層並重新處理基板,便有機會讓昂貴的基板重複利用,降低對新增材料的依賴。

另一條路徑,是發展以砷化鎵基板為平台的量子點雷射,部分替代既有磷化銦光源,藉此減少磷化銦使用量。不過,無論基板再生或新材料替代,都必須經過製程開發、元件驗證與客戶導入,短期內難以全面普及。

高永中預估,2026年2027年磷化銦供應仍將偏緊;待新供應商產能開出、基板回收技術成熟,並有更多替代方案通過驗證後,最快可能到2028年以後,市場才有機會逐步回到較平衡的狀態。

FACT BOX · 重點整理

  • 來源:PR Times
  • 分類:新聞
  • 相關組織:住友電工 / AXT
  • 原文日期2026年 / 2027年
  • 產品、服務:高速光受信素子 / CPO関連技術