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先進光通訊模組市場發展現況解析

來源：工商時報網

　　由於人工智慧（AI）對於硬體算力需求持續提升，同時對資料傳輸需求也不斷提升。市場上，不論是800G放量的市場動態或是光進銅退的趨勢預測等議題討論依舊火熱，都代表著資料傳輸還是市場的關注焦點。目前資料中心（Datacom）及電信（Telecom）是光通訊模組的兩大終端應用市場，其中資料中心的光通訊應用場景主要有內部伺服器間或外部資料中心間互連，AI大模型訓練主要採用高速網路架構組成的伺服器叢集之平行運算，故需配備數量繁多的光通訊模組。

　　以輝達（NVIDIA）的4擴展單元（SU）解決方案為例，它由128台內建H100 GPU的伺服器、32台枝葉（Leaf）交換器與16台主幹（Spine）交換器組成，其中枝葉與主幹交換器各需要配置1024、512套信號傳輸速率達800 Gbit/s的光通訊模組，32台伺服器則需要配置1,024套信號傳輸速率達400 Gbit/s的光通訊模組，故使得資料中心成為現今光通訊模組市場最大驅動力，而Blackwell（GB200）伺服器於2024年第四季開始放量，配置8顆B200 GPU與4套800 Gbit/s的光通訊模組，2025有機會搭配1.6T的模組，目前許多廠商持續加速開發更高速的Switch/Transceiver。若以同樣枝葉主幹交換器架構，相信需求會持續上升。

　　光通訊模組產業鏈大致可分為上游的零組件設計製造商、中游的模組製造商與下游的終端應用業者等三部分，它的零組件主要有數位訊號處理器（DSP）、雷射源驅動器（LDD）、光訊號發射器（TOSA）、光訊號接收器（ROSA）、轉阻放大器（TIA）、限制放大器（LA）、時脈與資料恢復器（CDR）、微控制器（MCU）、電路板、機殼與連接器等。下游的終端應用業者多為雲端資料中心（CSP）、電信之設備製造商與運營商。

　　以往光通訊模組設計與製造業是由歐、美廠商主導委託代工，近十年內中國業者憑藉低成本優勢迅速擴大市場占有率而居於領導地位，根據市場研究機構LightCounting的報告指出2023年全球前十大光通訊模組供應商中已有7家中國公司，包括第一名的中際旭創、第三名的華為、第五名的光迅科技、第六名的海信寬頻、第七名的新易盛、第八名的華工正源、第九名的索爾思光電，如下表所列。

　　目前通訊產業鏈從上到下都在積極瞄準矽光子相關應用，雖然目前整體滲透率不高，以2023年數據中心的收發器為例，矽光子大約占比5％。然而對資料傳輸市場而言，其低功耗、低延遲與大頻寬等強硬優勢，矽光子將會是一必然的解決方案。由於目前滲透率偏低，供應鏈多為互相研發合作、小批量代工、測試驗證，待未來將隨需求上升朝向專業分工，依供應商分類之供應鏈。

　　由於矽光子目前的規格尚未明確也充斥者多方角力，我們以上游設計為主，討論目前動態：

1.英特爾（Intel）2023年將矽光子光收發器業務出售給Jabil，後續持續提供Jabil技術支援，並把研發重心轉往Optical I/O，但仍然握有專利權。

2.思科（Cisco）也積極產用CPO技術導入自家產品，業界傳出與台廠合作密切，但產品保密推測已在放量前測試階段。

3.博通（Broadcom）在這一塊跑得相對較快，其Switch ASIC市佔領先，目前採NPO、遠端雷射模組方式等，宣稱可降低至少30％功耗，預計2024下半年出貨。近期推出51.2T CPO 交換器已交付業者驗證測試。

4.邁威爾（Marvell）可說是AI浪潮下前幾大受惠的IC公司，在去年底的發表會上，其產品Roadmap更積極的宣布了3D矽光子引擎，該技術將32 個200G 鏈路置於單一晶片上，並能夠將其整合到不同的應用中。同時討論了3D 矽光子引擎在許多範例中的使用，包括目前主流的可插拔模組（有機會年底量產）和未來的光學小晶片，目前推出1.6T光收發器的DSP（單通道200G），可支援51.2T交換器。

5.輝達因AI基建大紅大紫，比起前兩家公司智璞認為其實更有主導市場的潛力。目前雖然沒看到導入相關產品或時程，但有推出最新AI交換器平台（乙太網Spectrum-X800、InfiniBand的Quantum -X800），業界也有傳出與TSMC及其他相關業者已在進行合作開發，但內容不詳。可從過去的併購與相關佈局能推斷輝達也很重視這一塊，只因某些戰略規劃的緣故並未積極對外宣傳。

6.中際旭創是中國最大供應商，夾帶中國龐大市場與資金同時還有研發能力，頗有挑戰歐美廠商制定規格的話語權態勢。先前推出800G/1.6T矽光子光收發產品採用LPO技術，同時瞄準CPO的快速導入，也有機會自成一格。

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