從臺積電的硅光平臺看「CPO和銅纜之爭」

一、巨頭入場：臺積電的硅光戰略

簡單説一下臺積電和NV在干什麼。

臺積電在剛剛結束不久的IEDM2024上發佈了自己的硅光平臺，詳細介紹了自己打造的先進的硅光代工平臺和關鍵光子器件的性能。並且強調「專為滿足下一代數據通信日益增長的需求而量身定製」。

臺積電在硅光子全鏈條上都有佈局，分為COUPE和CI。簡單介紹一下CI，臺積電把帶有光互連、電信號互連兩重功能的interposer稱為Composite Interposer(CI)，對應的封裝平臺稱為iOIS_CI。

那麼COUPE是硅光芯片的流片和封裝，而CI是硅光芯片和其他ASIC的封裝，這個可以看 重新重視AI算力（中）——博通發佈帶CPO的ASICs全新重大進展里面帶提到的「帶CPO的ASICs，所以説臺積電目前的「野心」是通吃整個硅光鏈條兩大核心環節。

NV這次講了自己的宏偉藍圖，3D結構的集成芯片（下圖）：

硅光互連、GPU的「分層」（GPU疊在GPU 上！？）、3D堆疊DRAM...總之就是非常牛p了，但只是一個願景...但這件事兒估計得2027年甚至更久之后，因為SiPh需要增加產量，提高良率。NV只有保證每月能獲得100萬個以上的SiPh芯片纔會正式推出，同時堆疊本身工藝非常難，而且會產生大量的熱量，需要考慮材料，同時需要考慮芯片內散熱...這個有點太太超前了，現在搞個機櫃散熱都拉扯的來來回回的...

互連上，從之前NVIDIA最新的產品路線圖來看，CPO switch中的Quantum3400X800 InfiniBand交換機將於25Q3發佈（InfiniBand交換機有144個MPO光接口，支持36個3.2T CPO模塊，內部帶有4個28.8T交換芯片，可提供115.2T的總交換吞吐量，下圖），隨后在2026年推出Spectrum4 Ultra X800以太網交換機。

目前NV一直在和臺積電合作搞大硅光解決方案，從之前披露的信息看，NV的Scale-Out（p.s. Scale horizontally，橫向擴展，向外擴展）網絡用Quantum交換機和Spectrum交換機，而Scale-Up（p.s. Scale vertically,縱向擴展，向上擴展）網絡用NVswitch交換機。

也就是説：Scale-Out看中互連能力，Scale-Up能力的拓展需要增加GPU、Memory來擴大節點本身的深度和性能。

另外Scale-Out採用高速PAM4的路線，即100G/lane，200G/lane、400G/lane，這個也是現在可插拔光模塊的路線，具體的方案其實就是COUPE，大家有個印象就行，不太重要。

總結：

臺積電+NV爲了應對

（1）AI 集羣規模不斷擴大；

（2）新一代 GPU 的帶寬需求不斷增長；

（3）低延迟和低成本，在大力搞「超越分立解決方案性能又可以節能同時還要降低成本的光互連」，採用的方式就是共封裝，就是集成。

集成分兩個環節：一個是COUPE，臺積電擅長硅（電），現在要攻克光，把電光發生和轉換封裝在一起；另一個是硅光芯片+ASIC，就是CI。

二、臺積電發佈的PDK，把COUPE平臺推到了新的進度節點上

先介紹一下PDK。工藝設計工具包( PDK )是半導體行業使用的一組文件，用於為設計集成電路所用的設計工具建模製造工藝，PDK由晶圓廠構建。這次臺積電展示了COUPE的PDK器件庫，有Si/SiN/無源/有源器件，非常全面，這意味着COUPE已經基本成型，算是初步搞定了COUPE的工藝的實驗室大部分工作。

這里面臺積電的報告詳細解釋了這些器件的性能，比較牛的的就是「Dual-microring resonator」，一個由由兩個對稱圓形 Si WG 和集成加熱器組成的雙微環諧振器 （DMRR）。微環的特點是面積非常小，對應就是功耗很小，直徑在微米級別。總之就是儘可能的發揮自己在Si（電）領域的能力，把器件做小、功耗做低。其他的器件就不介紹了，報告里有，已經上傳星球了。

三、從臺積電的硅光平臺看「CPO和銅纜之爭」

其實最近IEDM上，也有關於Cable的報告，只不過關注度相對來説沒有這麼高。因為確實大力搞硅光的都是NV、臺積電、博通、Marvell，這些公司提出的架構和方案一個比一個「高科技」，點燃了大家對於下一代光互連數據中心的熱情。

但是我們得很清楚一個事兒，就是願景歸願景，路得一步一步走。臺積電第一步的工作就是完成2025年工作，而現在的COUPE3.0要到2026年開始逐步完善，就已經非常好。而真正量產可能得到2027甚至2028，因為臺積電的COUPE3.0確實非常的牛了，COUPE用雙微環調製器，CI也是微環調製器，那就是面積小又小，功耗低又低，純純高科技。

爭「光進銅退」還是「光退銅進」本身就是偽命題，因為光肯定在進，但銅現在也在進，二者「進」的方式和產生的資本市場估值結果不同。光進是説從光模塊到硅光模塊后面要到CPO，而銅進説的是明年GB200和GB300就是對銅纜有很現實的需求。真的到了明年下半年，或者2026年，臺積電的COUPE有了明確的催化，那時候再説光進銅退確實沒問題。

而產生的資本市場結果就不一樣了，現階段CPO利空的不是銅連接，而是光模塊...銅連接因為所處的產業階段比較早（雖然爆發期可能不會很長），但是確實演繹的還不夠充分，光模塊去年漲，今年又漲，到了這個階段CPO看到花頭了，大家心里肯定癢癢。所以CPO的進展，目前並不會對銅連接的業績造成直接的衝擊，同時對於估值和預期影響也不會特別大，這是明年的事情。

對於銅連接來説，該如何定位？

目前階段的理性選擇，但趨勢不利。也不一定就是過渡方案，未來銅互連還會有，不過隨着CPO的進展估值得降，降多少那還要看幾個月之后的市場環境。因為全光互連這件事情還真的比較遙遠，但是這是方向。也就是説，趨勢上對於銅連接不利，用量從技術和巨頭願景來説是下降趨勢（包括英偉達），因為鬼知道未來會不會搞出百萬卡級別的集羣，光互連對於各種資源比如土地、功耗、機櫃減重等等都非常重要。

但是對於資本市場的表現來説，其實預期和價格並不是一一對應的。漲多了就看看長期趨勢是不是還有想象空間，跌多了就看看短期業績是不是有安全邊際。最近銅連接的表現，其實是單純的情緒估值提升，並不是在計價產業趨勢，而是在計價產業的邊際催化，比如AEC、用量提升、業績能見度提高等等。我們不需要也不應該來反向歸因，把股價和長期產業趨勢直接劃等號。

最后總結一下，我們可以得到兩點：

（1）光一定是未來的趨勢；（2）未來就是大玩家的天下。

國內的公司可以和臺積電或者英偉達合作，具體怎麼合作不知道，但是一定是製造相關的。至於國內光模塊能不能搞出和臺積電或者博通類似的CPO大方案，這個事情目前還有點難。臺積電嚐到了AI的甜頭，現在關於AI任何機會他都不想放過。

產業和技術研究，和國內資本市場的交易應該割裂開，老黃來A股弄NV產業鏈的公司，也得虧錢啊...也想不明白為什麼之前光模塊公司的估值能比NV還貴，新易盛輕松5 60X PE，天孚通信隨便7 80X PE...因為在老黃看來，光模塊也好，銅纜也好，都是「選擇方案」，為的就是更好的性能、更低的功耗、更小的面積，誰能做到我用誰的，你們去卷吧...

既然短期AEC和銅連接有業績邊際大幅增長的預期，那麼分歧之下的大回調我們就應該樂觀看待，直到漲的實在看不下去了，再想想臺積電和英偉達的CPO，畢竟現在競爭對手多了個真正的「爆肝大卷王」臺積電。

（全文完）

p.s.會議論文已經上傳星球。

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