COUPE 平台横空出世!硅光子开启 AI 光互联技术革命
独角兽智库
一、产业大变革:AI 算力遭遇 I/O 墙,硅光子与 CPO 成为破局关键
AI 算力每两年增长 3 倍,但 I/O 效能仅每两年提升 1.4 倍,带宽与传输效率的鸿沟持续拉大,传统铜互连方案已经走到物理极限,功耗、延迟、带宽瓶颈开始约束超算集群进一步扩张。台积电正式推出 COUPE 紧凑型通用光子引擎平台,依托 SoIC‑X 混合键合技术,打通电子集成电路 EIC 与光子集成电路 PIC 的异质集成,推动硅光子技术走向大规模商用。行业判断硅光子 2027 年市占率将突破 50%,CPO 共封装光学在今年下半年迎来厂商量产落地,后续还将演进到 OOI 光学中介层架构,相比传统铜线,可实现 4‑10 倍功耗效率提升,延迟下降 10‑20 倍。
台积电 COUPE 平台拥有两条带宽扩张路径,一条是提升单通道速率,把单 Lane 从 200Gbps 向 400Gbps 迭代,扩充通道数量拉高总带宽;另一条依靠 WDM 波分复用,增加波长数量来扩容。平台完整提供 PDK 设计套件,覆盖波导、调制器、光探测器全套器件,降低客户硅光芯片开发门槛。先手情报-VX:itouzi6技术路线分三步走,从 PCB 搭载光引擎,过渡到基板集成 CPO,最终演进至中介层集成光引擎,带宽从 1.6Tbps 一路提升至 12.8Tbps。但产业链的瓶颈不在晶圆制造,激光光源、光纤耦合、器件测试,成为制约大规模落地的核心环节,国内光通信全产业链厂商迎来重大产业机遇。
二、光模块与光引擎整机:CPO 产业化的核心载体
光模块厂商是 COUPE 生态落地的核心参与者,深度参与共封装光引擎的整机集成,适配下一代 AI 交换机与算力芯片的带宽需求。
中际旭创作为全球高速光模块龙头,800G 产品大规模交付,1.6T 硅光模块完成头部客户认证,同步布局 CPO 光引擎研发,紧跟台积电 COUPE 平台演进节奏,提前布局基板式、中介层式两代 CPO 产品,能够为海外超大规模算力集群提供完整光互联解决方案,充分承接 AI 算力扩张带来的高速互联增量需求。
新易盛海外云厂商客户基础扎实,800G/1.6T 高速模块批量出货,LPO 与 CPO 双线同步推进,针对硅光子架构完成产品预研,产品迭代节奏匹配硅光子产业的量产时间表,海外市场份额持续扩张。
华工科技自研微环调制器 MRM,对标台积电 COUPE 平台核心器件,已经推出 1.6T、3.2T 级别 CPO 光引擎样机,实现从光芯片到光引擎整机的自主可控,微环调制器具备高密度、低功耗的优势,是 CPO 方案的核心组件,深度对接海外算力客户的下一代硬件迭代需求。
剑桥科技积极开展 CPO 外置光源、硅光引擎联合研发,适配台积电 COUPE 与 SoIC 先进封装工艺,推进机柜级光电互联方案,产品体积、功耗实现显著优化,紧跟英伟达新一代算力硬件的测试认证节奏。
光迅科技拥有光芯片、光器件、光模块完整自研产业链,硅光调制器、探测器实现自产,CPO 光引擎样品完成送测,作为国内央企平台,既参与海外硅光产业链配套,也充分受益国内智算中心国产化建设浪潮。
三、无源器件与光学元器件:耦合、光路环节不可替代环节
COUPE 平台对耦合精度、光路损耗控制要求极高,垂直耦合架构虽提升芯片翘曲容错能力,但对无源光器件、光学晶体、光纤阵列的工艺精度提出更高要求,无源器件是决定光引擎良率的关键。
天孚通信是光无源器件龙头,光纤阵列、耦合组件已经通过头部客户认证,深度布局 CPO 光引擎封装配套,适配台积电 BOE 宽带光引擎架构中的 iFAU 集成光纤阵列单元需求,能够提供高精度耦合器件,解决高密度光电集成的装配痛点。
福晶科技在磁光晶体领域全球领先,TGG 晶体是光隔离器核心材料,适配硅光子光引擎光路隔离需求,是 COUPE 光引擎光路系统的上游关键材料供应商,伴随硅光子大规模上量,晶体材料需求同步打开。
腾景科技布局钒酸钇等光学晶体,是光交换机、无源光路的核心原材料,为硅光平台的耦合光路提供核心元器件支撑。
光库科技布局薄膜铌酸锂调制器以及保偏光纤阵列,面向更高带宽的下一代光互联架构,能够匹配未来 COUPE 平台向更高带宽演进的迭代方向。
四、有源光芯片与光源:CPO 生态的核心壁垒
硅光子本身不擅长发光,外置激光器光源是整套 CPO 系统的核心短板,也是台积电指出的产业化瓶颈,大功率连续光芯片的需求将随硅光子普及快速提升。
源杰科技专注高速激光芯片,大功率 CW 连续激光器实现量产,可作为硅光引擎外置光源,已经进入海外客户验证链条,直接匹配 COUPE 平台对外部光源的需求,补齐硅光方案发光单元短板。
仕佳光子布局多种光芯片产品,覆盖无源耦合组件与有源芯片,为硅光子平台提供配套光器件,适配不同波长的波分复用场景。
五、先进封测与配套制造:支撑光电异质集成落地
硅光子 CPO 高度依赖先进封装工艺,SoIC 混合键合、晶圆级封装、高精度测试,都需要封测厂商深度参与,国内封测企业持续储备光电共封装能力。
长电科技布局硅光先进封装,掌握混合键合、晶圆级光电封装技术,能够承接 PIC 光子芯片与 EIC 电子芯片的集成封装业务,为国内硅光产品提供封测产能支撑。
环旭电子在 SiP 系统级封装领域积累深厚,面向 CPO 光引擎提供精密封装制造能力,适配光电异质集成的工艺要求。
工业富联具备交换机整机 ODM 能力,承接 CPO 交换机整机组装业务,当台积电 COUPE 驱动 CPO 交换机大规模量产后,整机制造环节将迎来显著业绩增量。
六、行情展望:沿着技术迭代节奏把握硅光子投资主线
台积电 COUPE 平台代表硅光子从研发走向规模化量产,整个产业链分三个阶段兑现红利。第一阶段,现有 1.6T 可插拔硅光模块率先放量;第二阶段基板集成式 CPO 落地,光引擎、耦合器件、外置光源迎来需求爆发;第三阶段光学中介层 OOI 方案落地,带宽进一步冲高。
投资上优先把握三大方向,一是光模块、光引擎整机厂商,直接受益算力网络带宽升级;二是光纤阵列、光学晶体等无源配套,是决定光引擎良率的刚需环节;三是激光光源等有源光芯片,是当前产业最大短板,具备高成长弹性。随着 2026‑2027 年硅光子、CPO 逐步量产,从海外算力硬件向国内产业链传导,硅光子这条 AI 光互联主线将持续释放产业红利。