梳理「光進銅退」敘事:英特爾 EMIB 在 AI 光學互連技術上跑贏台積電了嗎?
隨著 AI 運算需求爆炸性成長,資料中心的傳輸瓶頸正從晶片本身,延伸至封裝與互連架構。共封裝光學(CPO)被視為下一波關鍵基礎設施革命的點,然而誰能率先解決良率、散熱與光纖對準的三重難題,也成了這場競賽的勝負關鍵。近期半導體分析師 Bubble Boi 點名 Intel 的 EMIB 封裝技術具有優勢,直言台積電 CoWoS 在 CPO 整合上遭遇瓶頸,引發社群熱議。
(當記憶體堆疊達到極限:「光學互連」如何打破 GPU–HBM 封裝成新寵兒?)
為什麼「銅線」撐不住 AI 時代的資料傳輸?
在當前的 AI 資料中心架構中,GPU 叢集的規模不斷擴張,多顆 GPU 之間、GPU 與高頻寬記憶體(HBM)之間、伺服器機架之間,全都仰賴高頻寬、低延遲的資料傳輸。然而傳統銅纜與電訊號傳輸,正在被龐大的資料流量與能耗需求逼近物理極限。
根據高盛研究報告,光通訊市場規模預估將從 2026 年的約 150 億美元,在兩年內急速擴大至 2028 年的 1,540 億美元,成長幅度有望上看十倍。這股「光進銅退」的浪潮,核心解決方案正是共封裝光學(CPO,Co-Packaged Optics):將光學引擎直接整合至晶片封裝內部,以光訊號取代電訊號,大幅縮短傳輸路徑、降低功耗。
(高盛點名光通訊成下個 AI 基建千億美元市場,台積電、上詮、汎銓沾光)
以能耗數字來說,這個差距相當懸殊。傳統前面板插拔式光模組(FPP)的能耗約為每位元 20 皮焦耳(pJ/bit);而 CPO 架構理論上可將這個數字壓低至 5 pJ/bit 以下,省電幅度達七成以上。
CPO 的核心難題:散熱與良率
Bubble Boi 主張,要讓 CPO 技術量產落地,面臨的最大挑戰並不是「讓光在波導中傳輸」這種基礎物理問題,而是封裝層面的散熱管理與製造良率。
目前業界主流的封裝方案是台積電的 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)技術,將所有晶片整合在一塊大型矽中介層上。這個架構在擴展性上面臨根本限制:每一塊矽中介層都受到光罩尺寸上限(reticle limit)的約束,台積電雖陸續推出 CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L 等衍生版本加以應對,但每新增一顆晶片或 HBM 堆疊,整體封裝的缺陷機率就等比例上升。一旦其中任何一個晶粒出現問題,整個造價數萬美元的封裝就必須報廢,良率在超過約 5.5 個光罩尺寸等效面積後便迅速下滑。
更棘手的是,光子引擎對溫度極為敏感,而高效能 GPU 或交換器 ASIC 在運作時產生的熱量極為龐大。如何在不讓良率崩潰、散熱失控的前提下,把光子引擎整合進同一封裝基板,便是目前 CPO 量產的真正瓶頸。
Intel EMIB 的優勢:局部化解決棘手部分
Bubble Boi 認為,有別於台積電以大型整合式中介層為核心的 CoWoS 方案,Intel 的 EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge)採取截然不同的設計邏輯。
EMIB 以一塊極小的矽橋取代整片大型中介層,僅在需要高密度連接的局部區域進行精準耦合,將高發熱、高複雜度的部分集中處理,其餘區域則維持較低風險。這種「局部化最難問題」的策略,在製造良率上顯現出明顯優勢:業界評估 EMIB 封裝良率可達 95% 以上,且支援等效約 12 個光罩尺寸的封裝規模,遠優於 CoWoS 在同等尺寸下的表現。
在矽光子的技術積累上,Intel 深耕這個領域超過 25 年,並在 2024 年展示了搭載 EMIB 的光學 I/O 小晶片(Optical I/O Chiplet),可達雙向 2 Tbps 的傳輸速率,功耗僅約 5 皮焦耳/位元,同時已完成符合 JEDEC 標準的光纖接合與可靠性驗證測試。
其中,光纖對準與可靠性測試流程,是許多 CPO 競爭者至今仍在摸索的環節,也是從 demo 到量產之間最關鍵的技術壁壘。
論台積電迭代能力,COUPE 解決方案能否先聲奪人?
必須說的是,Bubble Boi 本身就是 Intel 大多頭,因此將「CPO 市場由 Intel 一家通吃」的說法視為定論,也明顯低估了台積電與其生態系的資源與迭代能力。
台積電的 COUPE 技術平台,透過 SoIC-X 晶片堆疊技術將電子晶片直接疊合於光子晶片之上,計劃於 2026 年整合進 CoWoS 先進封裝,形成完整的 CPO 架構。這代表光通訊有望從伺服器間的傳輸媒介,直接深入至晶片封裝層級本身。此外,台積電也在研究玻璃基板(CoPoS)與混合鍵合(Hybrid Bonding)等下一代技術路線,以應對矽中介層的物理限制。
博通(Broadcom)的 Tomahawk 5 Bailly CPO 交換器已開始對早期客戶出貨,支援 51.2 Tbps 等級,2026 年將進入更大規模量產。這些都說明 CPO 的商業化競賽已不只是技術角力,更是量產執行力的比拼。
NPO 成當前最佳過渡方案、CPO 普及落在 2028 年後
要理解 CPO 的競爭格局,還必須區分另一個關鍵概念:近封裝光學(NPO,Near-Package Optics)。

NPO 與 CPO 的差別在於整合程度:CPO 是光學引擎直接封裝於晶片之內;NPO 則是將光學引擎放在封裝旁邊非常近的位置,透過短電氣連接橋接,犧牲少量效能換取更高的熱隔離效果與製造良率。Google 等超大型雲端業者目前採用的正是 NPO 方案,且同時運用 Intel EMIB 與台積電 CoWoS 兩種封裝技術。
從市場現況來看,當前資料中心的三種方案包括 Pluggable Optics、NPO 與 CPO 是並存的。業界普遍預估,CPO 大規模取代傳統插拔式方案,仍需等到 2028 至 2030 年,目前 NPO 仍被視為過渡主力。
光通訊概念股有哪些?台灣供應鏈的卡位機會
這波光學互連浪潮,對台灣半導體供應鏈帶來多層次的機會。台積電(2330)的 COUPE 平台是最受矚目的核心技術;上詮(3363)在光纖陣列單元(FAU)領域已被台積電納入矽光子生態系,相關規格已推進至 1.6T 乃至 3.2T;汎銓(6830)則聚焦矽光子與 CPO 的光損偵測與測試分析市場,以服務、設備、授權三軌並進。
此外,深耕網通設備並積極切入 CPO 的智邦(2345)、專注光收發模組的訊芯(6451)以及長期耕耘光通訊元件的聯亞(3081),也被視為潛在受益族群。先進封裝龍頭日月光(3711)憑藉多年累積的 CoWoS 技術合作經驗,也有望卡位。
即便 Intel EMIB 在 CPO 技術整合上具備真實且可量化的工程優勢,尤其目前在良率、散熱隔離與光纖可靠性測試流程上領先業界。然而這場競賽的結果可能不會是零和博弈:Intel 在高端 CPO 整合方案上佔據重要地位,台積電生態系則有望憑藉規模與客戶關係守住大盤。
光進銅退的趨勢已無懸念,但誰能在散熱、良率與量產執行力上率先突破,才是左右這場技術革命走向的真正變數。
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