CPO收割戰，全面開打

本文來自格隆匯專欄：半導體行業觀察

如果説HBM重塑了GPU的內部帶寬，那麼CPO（共封裝光學）將重塑整個AI數據中心的外部帶寬。CPO技術憑藉其將光傳輸處理器件直接放置在半導體基板上的能力，顯著縮短了光與計算芯片之間的距離，有望使數據傳輸速度提高十倍，功耗降低一半。它不是下一代光模塊，而是下一代算力基礎設施。

從產業趨勢來看，硅光技術的進展已經明顯走到了「爆發前夜」。Yole Group的這張CPO產業鏈圖（如下圖所示）給出了一個異常清晰的信號：從最上游的 SOI/Epi-wafer、激光器，到中游的 PIC 光子芯片、電芯片、SerDes、先進封裝，再到下游的雲計算廠商、服務器整機廠和 AI 工廠——超過 150 家企業已經匯聚成一個完整而多元的生態系統。

在過去幾個月中，我們更是看到產業鏈全面加速：代工廠瘋狂擴建硅光產能、收購硅光專廠；芯片巨頭通過併購、佈局研發中心，把光互連納入自己的系統路線圖；服務器廠、雲廠、AI 工廠開始把「光電同封裝」寫進下一代數據中心架構。

圍繞光芯片的爭奪戰，尤其是圍繞 CPO 的收割大戰，已經全面打響。

代工廠商：

產能與技術競賽，CPO時代的軍火庫

晶圓代工廠是硅光從設計藍圖走向規模落地的關鍵推手。CPO 的邏輯是「光更近、銅更短」，但落地的代價是「封裝更難、良率更敏感、返修更昂貴」。因此，代工廠爭的早已不是單一 SiPho 工藝，而是 PIC（光子）+ EIC（電子）+ 異構 3D 集成 + 可用設計流程的一攬子交付能力——誰能把它做成可複製的製造平臺，誰就拿到了產業鏈的「軍火庫」。

三星殺入硅光

在硅光和CPO領域，臺積電與英特爾已提前站位。

臺積電是CPO市場的領導者。這得益於其最大的客户之一英偉達積極開發硅光子技術。在3月份的開發者大會「GTC 2025」上，NVIDIA首席執行官黃仁勛介紹了一款採用硅光子技術的交換芯片，並表示：「它將顯著降低數據中心公司的成本，因為它省去了收發器的成本並降低了電力消耗。」爲了進一步提升其技術實力，臺積電正與硅谷的獨角獸企業（估值超過10億美元的初創公司）合作，例如Ayar Labs、Celestial AI和Lightmatter。

英特爾是首家將硅光子技術商業化的公司。2016年，它成功地將硅光子技術應用於「收發器」中，這種設備允許遠程服務器通過光進行通信。據瞭解，英特爾目前已經出貨了超過 800 萬個 EIC（電光集成電路）。

在代工領域，三星近年來在先進製程上承壓明顯，尤其在良率與大客户的搖擺中仍有痛點。對三星來説，發展特色工藝（尤其是硅光子）是一張更現實的「破局牌」：一旦硅光+CPO 成為下一代互連的標準答案，它可能像當年的 HBM 一樣，成為重新爭奪大客户的關鍵籌碼。

這也解釋了為什麼三星加速在硅光上集結資源：據韓媒近日報道，三星電子已將硅光子學選為未來的核心技術，全力投入人才和技術，意圖在「AI 芯片代工」格局中挑戰臺積電。三星正在動員其遍佈全球的研發網絡，並已將負責硅光子的高級主管李康浩晉升爲副總裁，並從英特爾聘請了前首席產品官研究員朴賢大。

三星在硅光子技術強國新加坡設立了專屬研發中心，據瞭解，三星正在擴大其在新加坡的研發規模，並從臺積電（TSMC）挖角工程師。該新加坡研發中心由副總裁兼前臺積電員工崔景建領導，並與博通（Broadcom）等公司合作推進技術商業化。

業內人士預計，CPO 技術有望成為三星反擊臺積電在 2.5D 和 3D 尖端封裝市場領先地位的「反擊王牌」。三星已宣佈 CPO 商業化日期為 2027 年，預計與臺積電的真正競爭將從那時開始。

三星的做法非常像當年 HBM 敍事：一個技術點，一旦能撬動系統架構，就可能成為下一輪代工競爭的關鍵籌碼。鑑於硅光子技術的市場潛力，三星已將其定位為「代工市場的HBM」。

格芯（GF）收購AMF

GlobalFoundries（格芯）在2025年11月17日宣佈收購位於新加坡的硅光子代工廠 Advanced Micro Foundry (AMF)，此舉旨在加速其在硅光子領域的領先地位。此次收購匯集了 AMF 的製造資產、知識產權和人才，使 GF 成為按收入計算最大的純硅光子代工企業。

GF 收購新加坡 AMF 的邏輯很簡單，硅光不只是技術路線，更是產能與交付周期。把 AMF 的製造資產、IP、人才併入，相當於把硅光的「供給確定性」提前鎖上，同時還強調新加坡做研發卓越中心、向 300mm 擴展的路線——這就是典型的「平臺化擴張」。

GF首席執行官Tim Breen表示：「收購AMF使GF能夠為可插拔收發器和共封裝光學器件提供長達十年的擴展和差異化路線圖，同時加快光子學在汽車和量子計算等鄰近市場的發展。 」

Tower擴產

由於押中了硅光這個特色工藝，流片代工的需求旺盛，Tower Semiconductor的股價已經在過去短短几個月內翻番，創下20年新高。詳情請查看《硅光公司，股價漲瘋了！》一文。

也因此，Tower正在加速擴產。在2025年三季度財報披露中，Tower宣佈為SiPho與SiGe業務追加約 3 億美元投資，用於產能擴張與下一代能力建設，並擴建其 Newport Beach 的 Fab 3，同時維持滿載；廠址租約也從原先 2027 年到期基礎上再延長最多 3.5年。

在投資擴產的同時，11月12日，Tower宣佈推出面向 SiPho 與 SiGe 平臺的 CPO 代工技術，強調晶圓鍵合把 PIC 與 EIC 堆成 3D-IC，並把 Cadence 設計流程一起拉上來——這説明 Tower 想賣的不是單一工藝，而是「可導入的交付包」。

設計服務：

巨頭圈定 CPO 核心能力

代工廠負責把硅光工藝「做得出來」，那設計服務和網絡芯片巨頭則在決定 CPO 「能否規模化落地」。隨着 CPO 的工程化程度不斷提高，那些掌握光互連 IP、系統級集成能力、完整互連平臺方案的企業，正在成為整個生態的「控制點」玩家。

博通：把硅光做成「平臺生意」

在 CPO 這條賽道上，博通更像「把技術做成平臺」的那類玩家。它不是單獨推出一顆光芯片，而是圍繞自家的以太網交換機 ASIC 與 XPU 體系，提供一套可對接、可驗證、可規模化交付的CPO平臺方案——這也是為什麼在硅光產業鏈中，博通往往扮演「節奏設定者」的角色：用路線圖把市場從概念拉向工程落地。

博通對 CPO 的投入啟動得很早。2021 年先完成面向產業與資本市場的集中曝光；隨后在 2022 年 3 月 OFC 展示了全球首個 25.6T CPO 演示，確立高帶寬 CPO 的可行性；同年 10 月又聯合騰訊與鋭捷做出 25.6T產品級演示，把「能跑起來」進一步推進到「能在數據中心語境中使用」。進入 2023 年，博通把帶寬抬升到51.2T：3 月展示產品形態，6 月進入樣品提供（Sampling）以支持客户早期集成與測試，10 月亮出原型機演示，持續壓縮從驗證到工程成熟的周期。到 2024 年 10 月，其方案開始進入更接近真實部署的機架級場景——在 OCP Rack 中完成 TH5 Bailly 演示；而在 2025 年 4 月 OFC，博通進一步給出「業界首個 6.4T XPU-CPO」里程碑，暗示 CPO 正從交換側走向更貼近算力側的深度融合，進入更具規模化意義的階段。

博通於2021年啟動CPO工作以來取得的關鍵里程碑（圖源：博通）

從產品形態看，博通的 CPO 交換機本質是「把光學引擎直接嵌入交換芯片 I/O」的集成化方案，面向高基數（high-radix）、高帶寬網絡的核心需求，為交換 ASIC 提供直接的高速光 I/O。其集成引擎可提供 最高 6.4Tb/s 的數據速率，並支持 最遠約 2 km 的直接光連接，覆蓋 TOR（機架頂）、leaf、spine 等典型數據中心網絡層級。對應的交換平臺也形成了清晰的梯隊：面向下一代更高帶寬的 102.4Tb/s（200G SerDes）、主流演進的 51.2Tb/s（100G SerDes），以及更早期的 25.6Tb/s 級別方案。

更關鍵的是，博通將這些能力與自身先進封裝與晶圓級集成工藝打包，目標指向「可規模化生產」的工程路徑，而非停留在實驗室展示。

（圖源：博通）

Marvell重量級收購Celestial AI

Marvell 在數據中心互連領域的佈局正以前所未有的速度升級。12 月 2 日，Marvell 宣佈將以至少 32.5 億美元（現金+股票）收購 Celestial AI，若后者達到營收里程碑，總對價最高可增至 55 億美元。對 Marvell 而言，這不是一次「單點技術補強」，而是試圖把光互連能力納入其網絡與互連版圖，進一步向那些在 AI 基礎設施上投入鉅額資本的客户，提供更完整的連接平臺與零部件組合。

Celestial AI 的核心資產，是其用於高性能計算的光互連硬件架構（其稱為「光子結構/photonic fabric」），目標是在更高吞吐、更低能耗下把大量芯片聯成一個整體。該公司在今年 3 月融資中估值據稱達到 25 億美元，並吸引英特爾 CEO 陳立武（Lip-Bu Tan）於 1 月加入董事會——這些都説明「光互連」正在從外圍部件，升級為系統架構層的戰略資源。

更值得注意的是 Marvell 給出的落地路徑：Celestial 技術的首個應用將面向由「大型 XPU」構成的系統互連，並計劃進一步把這些光學能力逐步集成進定製 AI 芯片以及交換芯片等相關器件中。財務層面，Marvell 同期披露第三季度每股收益 0.76 美元、營收 20.8 億美元，並給出第四季度營收 22 億美元的指引，也為其「加碼數據中心互連」的敍事提供了業績支撐。

XPU芯片廠商入局

如果説代工廠和網絡芯片公司是在為 CPO 構建「基礎設施」，那麼最終決定 CPO 商業化節奏的，毫無疑問是 XPU 廠商。因為只有 GPU / AI 加速器的網絡帶寬需求，纔是推動硅光與共封裝光學真正落地的終極力量。

在這場遷移中，英偉達是需求側的「加速器」、AMD是補位者，而英特爾則是硅光生態最深的基礎貢獻者。

英偉達：CPO 的最大需求方，

也是系統定義者

在硅光這件事上，英偉達的思路很「工程派」：不先講器件有多炫，而是先把網絡這條路修到能跑「百萬GPU級別」的車流。當 800G/1.6T 的互連把銅線推到極限，英偉達選擇的答案是把光學引擎直接搬進交換芯片旁邊——這就是它押注的 CPO（共封裝光學）。

英偉達多次透露的消息顯示，CPO在2026年將切入其Rubin系列，產值預期高達百億美元。今年10月份，英偉達也公佈了其在硅光領域的重要進展。首款共封裝光器件（CPO）交換機Spectrum-X——目前已被Oracle和Meta等主要廠商採用——與傳統網絡相比，能效提升3.5倍，網絡彈性提升10倍，部署速度提升1.3倍。

英偉達的動作說明了一件事：CPO 不再是光通信技術升級，而是大模型時代 GPU 網絡的必選項。也只有英偉達這種規模的系統玩家，才能真正把CPO從實驗室推向萬片規模的產業化。

AMD收購光互連初創公司

在英偉達推動CPO規模化、英特爾夯實硅光底層生態的同時，AMD 正通過收購、研發佈局和散熱路線圖加速補位。

今年 5 月，AMD 收購了美國初創公司 Enosemi——一家專注 AI 互連、集成光子學與 CPO 開發的企業。這不是一筆財務投資，而是 AMD 針對未來 AI 系統互連需求的一次「能力收編」。Enosemi 此前便與 AMD 在光子技術上合作，其光子芯片由 GlobalFoundries 代工，而格芯正是當年 AMD 剝離的製造業務，這讓 AMD 在供應鏈與工藝協同上具備天然的可嫁接空間。

接下來是「落地場」。據臺媒與行業機構報道，AMD 計劃在臺南、高雄設立研發中心，聚焦硅光子、AI 與異構集成，並通過臺灣經濟部門的 「A+ 全球研發創新夥伴計劃」獲得補貼：總投資約 NT$86.4 億，其中政府補貼約 NT$33.1 億，AMD 自籌約 NT$53.3 億。報道還提到 AMD 將與當地產業及高校合作，推動硅光子生態與產業集羣成形。

英特爾：硅光生態的奠基者

相比英偉達的高調推進和博通的路線圖式迭代，英特爾在 CPO 領域顯得異常低調。但從產業底盤看，英特爾是當今硅光生態中最深的「基礎設施玩家」。

早在 2016 年，AI 浪潮還未掀起時，英特爾已經率先將硅光子技術用於商用收發器，並構建完整的光電集成電路（EIC）製造體系。過去幾年，英特爾已經累計出貨 800 萬片以上的 EIC 器件——這是所有廠商中最早、也是規模最大的一家。

英特爾的領先並不只停留在器件層。近年來，隨着 AI 對互連提出極端帶寬需求，英特爾的早期佈局開始全面兑現：擁有全球最成熟的 硅光子量產供應鏈、完整的光電共封裝工藝路線（曾率先展示CPO概念驗證）、在數據中心通信領域積累深厚（例如與 AWS、Google 的光互連合作）、長期與 GlobalFoundries、Tower、Ayar Labs 等廠商開展合作、英特爾長期擔任 OIF 光互連規範的核心貢獻者，主導制定部分行業內硅光互連標準。

隨着2026–2030年下一輪數據中心架構窗口到來，我們也希望看到英特爾的長期佈局迎來兑現周期。

結論

這場「光芯片」收割戰，不僅是硅片產能和先進封裝技術的比拼，更是芯片巨頭重塑 AI 時代數據中心互連架構的戰略決戰。隨着 2027 年 CPO 技術的全面商業化預期，代工廠的 3D 集成技術、設計服務商的 IP 整合，以及芯片巨頭的系統級方案，將共同決定下一代 AI 算力的上限。

CPO爆發前夜，國產硅光也必須在這一輪產業節點上加力起跑、縮短差距、形成突破。