雷射：提供光源
光源可以在模組內，也可以外接（ELS）。研究時要分清「產生光」與「把資料編碼到光上」是兩個角色、常是不同供應商。
把資料變成光，
串起算力的距離。
從電訊號到光纖，從光模組到 CPO。沿著一次資料傳輸，認識每個元件的工作，再看光電轉換的位置怎麼一路往晶片靠近、台股落在價值鏈的哪一段。
縮寫小抄
- DSP
- 數位訊號處理晶片：等化、時脈恢復、重新定時。
- EIC
- 電子積體電路：驅動器、TIA 等處理電的部分。
- PIC
- 光子積體電路：調變器、波導、光偵測器等處理光的部分。
- TIA
- 轉阻放大器：把光偵測器的微弱電流放大成電壓。
- PD
- 光偵測器：把光轉成電流。
- ELS／ELSFP
- 外部雷射光源；ELSFP 是做成面板可插拔模組的版本。
- LPO／LRO
- 線性直驅／線性接收的可插拔模組，拿掉全部或一半的 DSP。
- NPO
- 近封裝光學：光引擎在晶片封裝外、緊鄰晶片的主機板插座上。
- CPO
- 共同封裝光學：光引擎與晶片在同一個封裝基板上。
- SerDes
- 晶片的高速收發電路：並列資料與高速串列訊號互轉。
- FEC
- 前向錯誤更正：多送一些檢查碼，讓接收端自己修正錯誤。
- OCS
- 光路交換：用鏡面等方式切換光的路徑，不解讀封包內容。
一條光路，五個站。
電訊號提供資料，雷射提供光，兩者在調變器相遇，才變成帶資料的光。下面以「外部雷射＋外部調變」的單向鏈路為例；真實設計也可能直接調變雷射，或把雷射整合進模組。
- 電訊號
1電訊號與驅動
交換晶片或主機送出高速電訊號；驅動電路（屬於 EIC）把它整理成能推動調變器的訊號。
常見誤會：EIC 處理的是電，不是光纖也不是雷射。
- 尚未帶資料的光
2雷射提供光源
雷射送出連續的光。外部雷射（ELS）方案用光纖把光送進光引擎。
常見誤會：雷射不是交換晶片，發出的光也還沒有帶使用者資料。
- 帶資料的光
3調變器寫入資料
PIC 上的調變器依電訊號改變光的強弱或相位，從這一步開始光才帶資料。矽光子是做 PIC 的一種平台，另有磷化銦（InP）、薄膜鈮酸鋰（TFLN）。
常見誤會：PIC 不代表所有功能或光源都在同一顆晶片。
- 帶資料的光
4光纖與耦合
耦合把光導入或導出光纖。距離、接頭與彎折都會吃掉光功率，所以系統要做光功率預算。
常見誤會：接上光纖不等於能用；對準、損耗與清潔都影響良率和維修。
- 電訊號
5偵測與恢復
光偵測器（PD）把光轉成微弱電流，TIA 放大；再由 DSP 或主機 SerDes 做等化與時脈恢復，交回系統。主要的錯誤更正（FEC）在兩端交換晶片完成。
常見誤會：接收端不是把光直接交給 CPU 讀。
電訊號 尚未帶資料的光 帶資料的光。單向示意；雙向鏈路還有反方向的一組發射與接收。
一個光模組，裡面有什麼？
可插拔光模組的發射（Tx）與接收（Rx）是兩條平行路徑，中間由 DSP 整理訊號。LPO、LRO 等做法的差別，就在這顆 DSP 留下多少。
金色接腳＝主機電介面；箭頭＝訊號方向。功能配置示意，非實際拆機圖。
調變與偵測：轉換資料
調變器依電訊號改變光的特性；接收端光偵測器把光轉成電，TIA 放大後再交給 DSP 或主機。
封裝與耦合：接起光路
光學元件必須對準並接上光纖。耦合、封裝、散熱與測試決定產品能否穩定量產。
光電轉換放在哪？五種做法並排看。
矽光子是技術，CPO 是整合方式。矽光子是做光子電路的技術平台；可插拔、NPO、CPO 描述的是光電轉換「放在哪裡」，兩組名詞不是同義詞——矽光子也大量用在可插拔模組。
CPO（共同封裝光學）：光引擎與交換／運算晶片放在同一個封裝基板上，晶片到光引擎的電走線只有毫米級。
NPO（近封裝光學）：光引擎放在封裝外、緊鄰晶片的主機板插座上，電走線約數公分，仍遠短於走到前面板的可插拔模組。
定義依國泰 2026-09-22 網通展望 p.3、元大 2026-09-21 光通訊 p.4（券商整理）。
| 做法 | 位置示意 | 光電轉換在哪 | 晶片→光電轉換的電走線 | DSP 在哪 | 維修 | 狀態（核對日 2026-10-08） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 可插拔＋DSP容忍度高、距離較遠、互通成熟；功耗與成本最高。 | 前面板的可插拔光模組 | 最長：從晶片穿過主機板走到前面板 | 模組內，發射與接收兩側都有 | 整顆模組熱插拔更換 | 市場主流（元大 2026-09-21 p.4，券商說法） | |
| LRO 線性接收省下部分功耗；接收品質依賴主機 SerDes。 | 前面板的可插拔光模組 | 最長：從晶片穿過主機板走到前面板 | 只留發射側；接收側是線性類比電路，修正交給主機 SerDes | 整顆模組熱插拔更換 | 介於傳統模組與 LPO 之間；省電幅度約為 LPO 的一半（Juniper 文件，公司說法） | |
| LPO 線性直驅可插拔做法中功耗與延遲最低；距離與容錯受限。 | 前面板的可插拔光模組 | 最長：從晶片穿過主機板走到前面板 | 沒有；驅動器與 TIA 保留，等化交給主機 SerDes | 熱插拔；互通靠 LPO MSA 規格與主機 SerDes 能力，實務上常需主機與模組搭配驗證 | 元大估省約 2/3 功耗、適用 100 公尺以下，NVIDIA 與 Meta 部分採用但非主流（元大 2026-09-21 p.4，券商估計） | |
| NPO 近封裝光學整合度與省電不如 CPO，但良率與產能較好（群益 2026-09-29 p.8，券商說法）。 | 封裝外、緊鄰晶片的主機板插座 | 約數公分（國泰 2026-09-22 p.3） | 依產品而異，本頁未查到統一規格 | 光引擎插座式，可預先測試、現場整顆更換（國泰 p.3） | 券商估 2027 年底至 2028 年進入市場（國泰 p.2）；SemiAnalysis 估 2026–2028 年 NPO 光引擎數量都多於 CPO（元大 p.2 轉引，券商轉述） | |
| CPO 共同封裝光學電路徑最短、功耗與頻寬密度最佳；光引擎與晶片綁定，良率互相牽動。 | 與交換／運算晶片在同一個封裝基板上 | 毫米級（國泰 p.3） | 通常不需獨立模組 DSP；Broadcom 稱共同封裝「大幅減少訊號調理需求」（公司宣稱） | 光引擎難單獨更換；外部雷射多做成面板可插拔的 ELSFP，可現場更換（Broadcom 2025-10-08） | 量產初期。NVIDIA 2026-05-31 宣布 Spectrum-X Ethernet Photonics 量產（公司宣稱）；Broadcom TH6-Davisson 2025-10 起送樣給早期客戶（公司宣稱）；TrendForce 2026-07-27 稱兩家開始放量，瓶頸在光引擎良率與先進封裝產能（第三方） |
交換／運算晶片 電訊號路徑 光電轉換（模組或光引擎） DSP（上＝發射側、下＝接收側） 光纖 虛線框＝插座 淺底＝封裝基板
定性比較，不代表特定產品的功耗或距離規格；實際表現依速率、通道數與主機設計而定。想看交換器機箱內的實際走線，見 高速交換器：可插拔 vs CPO。
常見誤解
CPO ＝全部都用光？
不是。晶片內部與光引擎之間仍有電子電路，光電轉換也需要電力。CPO 改變的是光電轉換的位置。
CPO ＝沒有雷射？
仍需光源。主流做法把雷射做成面板可插拔的外部雷射模組（ELSFP），壞了可以單獨換；也有把光源整合進光引擎的設計。
NPO ＝ CPO？
不是。NPO 的光引擎在封裝外的主機板插座上，可以先測試、壞了整顆換；CPO 的光引擎和晶片在同一個封裝基板上，走線更短，但壞了很難單獨維修。券商多把 NPO 視為 CPO 成熟前的過渡做法（群益 2026-09-29 p.1、國泰 2026-09-22 p.3）。
DSP 負責放大訊號？
不是。放大由類比電路負責：發射端的驅動器、接收端的 TIA。DSP 做數位端的工作：類比／數位轉換、等化、時脈恢復與重新定時。主要的錯誤更正（FEC）由兩端交換晶片處理；每通道 200G 的部分規格會在模組內再加一層內層 FEC。
拿掉 DSP，就不用修正訊號？
不是。LPO、LRO 與 CPO 把修正工作移到交換晶片的 SerDes，工作換了位置，沒有消失。主機晶片的能力，以及主機與模組的搭配，因此變得更關鍵。
光模組會立刻消失？
不能這樣推論。元大估 NPO／CPO 數量在 2028 年前仍遠低於光收發模組（2026-09-21 p.2，券商估計）；採用速度還受成本、供應鏈與維護條件影響。
研究光通訊，先問四個問題。
| 問題 | 為什麼重要 | 對應環節 |
|---|---|---|
| 要傳多遠？ | 距離、損耗與使用環境決定用銅、用哪種光學規格。 | 光源、光纖、連接器 |
| 要傳多少資料？ | 總速率要拆成通道數 × 單通道速率，再看功耗。 | 光模組、DSP、交換晶片 |
| 光電轉換放哪裡？ | 位置改變電走線長度、封裝與維修分工（見上方五種做法）。 | 可插拔模組、NPO、CPO |
| 能否穩定量產？ | 對準精度、良率、可靠度與測試能力都是關鍵。 | 封裝、耦合、設備與測試 |
看到 800G、1.6T，先拆成「幾條 × 多快」。
一個連接埠或模組由多條通道（lane）組成。比較速率時，先分清是單通道、單一模組／連接埠，還是整顆交換晶片。
| 層級 | 例子 | 怎麼組成 | 來源與性質 |
|---|---|---|---|
| 單通道（lane） | 100G、200G | PAM4 每個符號帶 2 bit；標稱速率含編碼與 FEC 開銷，不等於有效資料量 | IEEE 802.3 規格 |
| 800G 模組／連接埠 | 800G-DR8；800G-DR4 | 8 × 100G；或 4 × 200G | IEEE 802.3df／802.3dj 命名 |
| 1.6T 模組／連接埠 | 1.6T-DR8 | 8 × 200G | IEEE 802.3dj 命名 |
| 下一代 | 每通道 400G | Broadcom 稱第四代 CPO 開發中，每通道提高到 400G | Broadcom 2025-10-08，公司宣稱 |
| 整顆交換晶片 | Tomahawk 6：102.4 Tb/s | 128 × 800G 或 64 × 1.6T（本頁計算＝埠數 × 每埠速率） | Broadcom 2025-06-03，公司規格 |
標稱線速 ≠ 應用拿到的速度。協定負擔、錯誤更正、流量模式與壅塞都會讓有效吞吐量低於標稱值。想自己算整機容量，用 高速交換器頁的速率計算。
從材料到交換器：價值鏈與台股位置。
閱讀前提：以下台股名單＝券商點名／公司自述的角色，非市占、非推薦、未核營收占比；同一家公司可能跨多個環節。銅框＝券商或第三方點名的瓶頸。
1磷化銦（InP）基板
雷射與光偵測器的基底材料。
國外為主：住友電工、AXT、JX 金屬
瓶頸：國票稱 2026 年光通訊級 InP 有效產能 60–75 百萬片、需求 260–300 百萬片，缺口逾 70%（國票 2026-09-17 p.3，轉引 STT，券商說法）
要問：長約是否附產能保留條款？
2磊晶與雷射晶粒（EML、CW 雷射）
長出多層磊晶、做成雷射；矽光方案需要外部 CW 雷射。
聯亞 3081、全新 2455（磊晶，元大 2026-09-21 p.8）；華星光 4979、光環 3234（群益 2026-09-29 p.13 光源相關）
瓶頸：群益稱 Scale-out 需求讓全球雷射供不應求（2026-09-29 p.2，券商說法）
要問：功率、波長、可靠度認證到哪一步？
3光偵測器與晶粒代工
PD、VCSEL 等光元件晶粒。
穩懋 3105、環宇-KY 4991（元大 p.8 中游晶粒）
要問：客戶認證與產能利用率？
4PIC：矽光與調變器
把調變、波導、偵測做在晶片上。
台積電 2330（COUPE 光引擎平台：國票 2026-09-07 SEMICON 紀要 p.4；Broadcom 官方稱 TH6-Davisson 採用）；聯電 2303（TFLN 調變器，元大 p.9 稱已交付首批、2027 年較顯著貢獻）
要問：頻寬、能耗與良率如何平衡？
5EIC：DSP、驅動器、TIA
整理與放大電訊號的晶片。
DSP 由 Broadcom、Marvell 寡占（元大 p.3）；台廠達發 6526 為後進者（元大 p.8–9）
瓶頸：元大稱光晶片、PCB、DSP 供需最緊俏（2026-09-21 p.1，券商說法）
要問：LPO／CPO 普及後，模組 DSP 需求會不會被削減？
6光引擎封裝與測試
EIC 與 PIC 堆疊、對位、光電同測。
日月光投控 3711（3D EIC＆PIC 方案，國票 2026-09-07 p.7）；設備：竑騰 7751（點膠、植片、壓合，p.9–10）、鴻勁 7769（CPO 光電同測分選機，p.11）
瓶頸：光引擎良率與先進封裝產能（TrendForce 2026-07-27，第三方）
要問：測試時間與良率能否跟上放量？
7耦合、光纖陣列（FAU）、外部雷射模組
把晶片和光纖接起來，並供應 ELS 模組。
上詮 3363、波若威 3163（FAU，元大 p.8）；大立光 3008、眾達-KY 4977、前鼎 4908（群益 2026-09-29 p.13）；中揚光 6668（群益 2026-09-23 p.10）
要問：耦合損耗、對準精度與清潔維修？
8模組板、載板與石英元件
800G 以上模組板改用 mSAP 製程；NPO 光引擎需獨立高密度載板。
臻鼎-KY 4958、欣興 3037、華通 2313（mSAP，元大 p.1、p.8）；欣興另被點名 NPO 載板（國泰 2026-09-22 p.2）；晶技 3042（石英振盪器，元大 p.8）
要問：產能開出時間與良率？
9交換器整機
把交換晶片、光引擎或模組、電源散熱與軟體整合成產品。
智邦 2345、鴻海 2317（CPO 交換器，群益 2026-09-29 p.13）；智邦另被點名插座式 NPO 交換器設計（國泰 p.2）；鴻海被報導為 NVIDIA CPO 交換器最終組裝（StorageReview 2026-08-15，媒體轉述）
要問：客戶驗證到哪一步、何時真正出貨？
券商名單只說明「誰被點名在這個環節」，不代表營收已實現。CPO 題材的營收時點，券商多估在 2H27 之後（國泰 2026-09-22 p.2、群益 2026-09-29 p.1）。
把光通訊放回 AI 系統：銅會退到哪裡？
AI 叢集有兩種網路：Scale-out 把伺服器、機櫃連成叢集，已大量用光模組；Scale-up 讓機櫃內 GPU 緊密協作，現行 GB200 NVL72 櫃內 NVLink 走銅纜背板。券商押注的下一波，是 Scale-up 也改用光。
- 現在
櫃內 NVLink 走銅纜；跨櫃 Scale-out 經網卡接光模組。看 AI 伺服器頁的櫃內／跨櫃網路 →
- 2026
CPO 交換器開始放量（Scale-out）：NVIDIA 2026-05-31 宣布量產（公司宣稱）；TrendForce 2026-07-27 稱 NVIDIA、Broadcom 開始放量（第三方）。
- 2H27
機櫃間 Scale-up 導入光連結（群益 2026-09-29 p.1，券商估計）。
- 2027 底–2028
NPO 進入市場（國泰 2026-09-22 p.2，券商估計）；群益稱 2028 年前可能由 NPO 主導 Scale-up（p.1）。
- 2028 底
機櫃內 Scale-up CPO（群益 p.1，券商估計）。
為什麼要換光（券商說法）：群益稱 3.2T 世代的高速訊號用銅線難超過 1 公尺（2026-09-29 p.1）。
反面證據：Broadcom 稱 Tomahawk 6 的 200G SerDes 可支援「最長距離的被動銅纜」（2025-06-03，公司宣稱），銅在機櫃內仍有延長空間；以上時程全是券商估計，2H27 以前 CPO 與 NPO 在 Scale-up 的營收貢獻有限。判斷失效條件：Rubin 等平台延後、CPO 良率改善慢於預期，或銅線延長方案（Retimer、AEC）撐得更久。