CPO 是什麼？為何重要？
共同封裝光學（Co-Packaged Optics, CPO）是一種將光學元件和電子晶片直接封裝在同一基板上的技術。簡單來說，以前伺服器或交換器要透過可插拔的光模組（就像USB隨插即用）來傳輸光訊號，但CPO 把「發光的模組」直接塞進晶片的大腦裡，大幅縮短訊號在電子與光之間轉換所需跑的距離。這種緊密整合的設計讓資料傳輸彷彿高速公路直達，不再繞遠路，因此能夠提供更高的頻寬、更低的延遲和更佳的能效。隨著 AI 模型規模爆炸成數千億參數，每秒需要傳送的資料量呈現「爆量」成長，以往的電子傳輸架構已出現瓶頸；CPO 的誕生正是為了因應這股資料洪流，被視為新一代資料中心的「救命光」。
資料來源:Broadcom
CPO 解決 AI 時代的三大痛點
1. 頻寬瓶頸：隨著AI訓練集群動輒上萬顆GPU互連，傳統電銅線和可插拔光模組的頻寬密度已逼近極限。交換機前面板容納模組的空間有限，而且長距離電連接導致訊號衰減嚴重，成為頻寬升級的瓶頸。CPO 則取消了交換器前板模組接口的限制，把光引擎直接跟交換晶片共封裝，電信號的路徑從幾十公分縮短到幾毫米。因此在相同面積下，CPO 提供的頻寬密度可提升一個數量級，也就是大約10 倍的提升。對AI資料中心而言，意味著未來同樣機架內能支援的總資料吞吐量大幅增加，不再被前端介面卡數量卡脖子。
資料來源:Broadcom
2. 能耗過高：AI 集群的用電量近年來屢創新高，光是網路交換設備的耗電就驚人。傳統方案中，高速SerDes電介面和長電路板走線產生大量熱耗，多通道光模組的功耗很大。CPO 把光收發單元貼近ASIC，大幅減少了驅動高頻電訊號所需的功耗。據開源證券引用Broadcom估算，一個包含3萬多顆GPU的AI超級集群，若採用傳統DSP驅動的可插拔模組方案，互連功耗約達 832 kW；換成CPO方案後，可望降至 366 kW，節省超過一半電力。整體而言，相較傳統架構，CPO 能把每單位傳輸頻寬的能耗優化超過40%。對於電費和散熱壓力雙雙爆表的資料中心來說，這無疑是場及時雨。
資料來源:Broadcom
3. 密度不足：傳統光模組體積不小，前面板插槽有限，導致連接埠密度受限。為了追求更高總帶寬，資料中心不得不增加交換機數量或占用更多機架空間，這並不經濟。CPO 則讓光學介面 「隱身」到晶片封裝內，釋放了前面板空間，模組不再是一個個獨立盒子，而變成晶片上的一部分。因此每台交換機可以具備更多光通道，且封裝內毫米級的電氣線路損耗極低。CPO 讓互連密度大幅提升，等於在有限體積內塞進更多高速通道。同時，由於少了傳統連接器和長線路，訊號完整性更佳，連線延遲進一步降低。總結來說，CPO 同時解決了頻寬、功耗和密度三大痛點，被視為AI時代引爆資料傳輸革命的關鍵方案。
傳統光模組 vs OBO vs NPO vs CPO 比較
為了更直觀地理解 CPO 的價值，我們將傳統可插拔光模組與 OBO、NPO、CPO 這幾種光學整合方案做個比較：
如上表所示，整合程度越高，性能表現越好，但挑戰也越大。傳統可插拔模組靈活但受限多；OBO、NPO 算是折衷方案，把光模組逐步往晶片靠攏；而 CPO 則是徹底把光子大腦和電子大腦合而為一，在腳位面積和功耗方面優勢最突出。不過也要注意，CPO 一旦上機，維修替換都比傳統模組麻煩，因此對可靠性的要求更高。整體而言，CPO 在縮小體積和降低能耗上勝出，其次是NPO與OBO；但在產業尚未完全成熟前，這幾種方案可能會共存一段時間，互相補足不同應用情境的需求。
全球與台灣主要企業布局概況
隨著 CPO 熱潮興起，全球各大廠無不積極卡位。在此我們整理國內外主要相關企業的布局情況：
Broadcom（博通)： 網通晶片龍頭，率先推出 51.2Tb/s CPO 交換器（Tomahawk 5），將光引擎與交換ASIC共封裝，降低延遲與功耗。與合作夥伴開發完整CPO系統，瞄準雲端資料中心升級換代需求。預計下一代 102.4T CPO 方案也在研發中。
資料來源:Broadcom
Intel（英特爾）：矽光子技術先驅，2014年即投入矽光子SiPh研發。在 OFC 2020 發布首款 CPO 原型機，整合 1.6Tb/s 矽光引擎與 12.8Tb/s 乙太網交換晶片於單一封裝，並解決封裝散熱問題。2024 年又展示升級版 CPO 技術，傳輸速率達 4×64Gb/s，能效僅 1.3 pJ/bit。Intel 視 CPO 為未來數據中心的重要架構之一，持續投入研發。
鴻海旗下鴻騰精密（FIT）：專攻高速互連技術，深度參與 Broadcom CPO 計畫。目前為博通 Tomahawk5 “Bailly” 平台量產關鍵元件，包括無焊接 LGA 對 LGA 插座、可插拔外部雷射源（PLS）介面，以及專用光連接器等。這些 CPO 元件已全面量產，助力新世代資料中心提升頻寬密度與效能。鴻海並投資先進封裝與矽光子研發，為後續更高速（單通道200G）CPO 平台預做準備。
光聖(6442)：光被動元件龍頭，產品70%應用於數據中心。憑藉高芯數光纖連接器、WDM分波器等高頻寬被動器件優勢，穩居歐美雲端資料中心供應鏈。公司已開發CPO 所需高功率外部雷射模組等產品，規劃未來2～3年內擴大產能。隨著美系資料中心供應鏈轉向台灣，光聖已成為 CPO/矽光技術產業鏈要角，持續拓展5G、車用、低軌衛星等高毛利市場。
聯亞(3081)： 台灣 III-V族磊晶大廠，供應 雷射二極體與探測器所需的砷化鎵、磷化銦磊晶晶圓。因矽光子與 CPO 對外掛雷射需求殷切，聯亞成為上游關鍵供應商。高盛預估：2025年聯亞矽光相關營收將達 28億元新台幣，占總營收81%（2024年僅42%），顯示CPO時代其業績將大幅成長。NVIDIA 最新CPO交換器採用18組外部雷射源，每組含8顆雷射，將帶動 InP 雷射晶片與磊晶片需求暴增，直接受惠者即包括聯亞。
InnoLight（新易盛）：全球前二的雲端光模組製造商，以高速光收發器見長。面對CPO趨勢，InnoLight等中國廠商亦積極佈局：一方面開發 800G、1.6T 矽光模組產品，提前儲備CPO相關技術；另一方面與本土系統商合作，參與超大規模AI集群的試點。業界消息指出，InnoLight 已展出模組化的 CPO 解決方案構想，主張建立多供應商互通的 CPO 模組生態，避免被單一晶片廠壟斷。未來若中國雲服務商跟進採用CPO架構，像 InnoLight 這類光通訊廠有望扮演重要角色。
（註：以上公司中文譯名僅供參考）
從上表可以看出，美國的 Broadcom、Intel 提供了CPO的核心晶片技術與原型驗證，台廠如 鴻海、光聖、聯亞 在連接器、被動元件、磊晶等領域占有一席之地，中國的 InnoLight 則代表了光模組廠商對CPO浪潮的回應。整條供應鏈涵蓋了從上游材料與晶片、中游封裝整合到下游系統應用。龍頭公司的投入與合作，正加速 CPO 技術和產業鏈的成熟。特別是NVIDIA宣布採用CPO架構之後，上述相關企業的布局更受到市場矚目。
產業成長趨勢與市場預估
CPO 正處於產業化的起跑點，未來數年內有望迎來爆發式成長。根據摩根士丹利於2025年初的深入報告預測：2023~2030年CPO市場規模將以年複合成長率 172% 的速度擴張，2030年達到約 93億美元規模。若採樂觀情境，CAGR 甚至上看210%，屆時市場上看 230億美元。這意味著CPO產業將從目前的試產小眾，躍升為數十億美元級別的新藍海。
具體時間節點方面，2025~2026年將是關鍵轉折期。NVIDIA 計劃在 2026 年讓採用 CPO 架構的 Rubin 機櫃系統進入量產。屆時作為CPO生態系核心的高速交換晶片、光引擎和相關元件需求將同步起飛。摩根士丹利預估，2026年Rubin GPU出貨量約20萬顆，2027年可達70萬顆。而交換器供應商如 Broadcom、Cisco、Marvell 等將從 2027 年開始陸續出貨 CPO 解決方案。換言之，未來 3~5年內，CPO 將從實驗室逐步走向商業部署，滲透率在超大規模資料中心中快速攀升。
除了摩根士丹利，產業研究機構 Yole 亦指出 CPO 是未來十年資料中心網路升級的重要路徑，預計 2025 年後將有越來越多雲服務商跟進導入。台積電也在法說中透露，預期 CPO 將在 1~1.5年內開始放量。台灣廠商方面，有研報統計國內相關概念股（上詮、聯亞、光聖等）2024~2025年營收將因 CPO 應用放量而呈現高雙位數成長。總體而言，2025 年被視為光通訊產業的關鍵年：從800G時代跨入1.6T CPO時代，AI 帶來的升級浪潮將使光互連技術需求呈現跳躍式成長。
資料來源:TSMC
不過，高速成長的同時也伴隨風險。CPO 技術路線複雜，各環節成熟度若不及預期，可能出現產品良率瓶頸或延遲。例如封裝良率不高、散熱不易、光纖耦合產生良品率問題等，都可能拖慢商業化進程。雲端大廠對新技術的接受度也影響進度——若成本效益未達標，客戶導入意願可能降低，導致普及時程延後。因此，雖然預測數字亮眼，投資人仍需對可能的變數保持警覺。
該怎麼觀察這個產業？
對剛入門的投資人而言，CPO 產業鏈或許看起來技術門檻高又錯綜複雜。但掌握幾個關鍵觀察點，有助於釐清投資方向：
了解供應鏈上下游：CPO 生態涵蓋了多個層次，上游有做光晶片、雷射器和磊晶材料的（如聯亞這類供應商），中游有做光引擎設計和先進封裝的（如Intel、Broadcom自身或封測廠ASE等），下游則是系統整合和應用（如交換器廠商、雲服務商）。新手可以沿著產業鏈去看哪家公司掌握關鍵技術。例如誰能提供高性能光纖陣列單元（FAU）或光耦合器件？據報導，上詮(3363)已拿下某AI機櫃計畫第一階段唯一的 FAU 供貨權，萬潤(6187)則負責提供光耦合設備，日月光（ASE）可能成為系統級封裝核心夥伴。這些都是產業鏈上重要一環。投資時若注意到某公司產品正好卡位在CPO鏈條的關鍵環節（例如雷射光源、光連接器、先進封裝)，那它未來受惠程度自然值得關注。
評估進入門檻：CPO 結合了光學與電子兩大領域尖端技術，研發投入與合作門檻高。對新進者而言，要自行跨足並不容易。因此可以觀察現有龍頭的動作，以及跨產業合作情形。例如 Broadcom 與鴻海FIT合作推出關鍵元件，就是典型案例。另外，產業標準與互通性也是門檻之一，像 OIF、IEEE 等組織正制定CPO模組規範。當標準明朗、供應鏈協同成熟時，整個產業才能一起做大。投資人可留意相關會議（如OFC、OCP Summit）有無廠商公佈技術突破或生態系合作，這些訊號都代表門檻正在被克服。對小公司而言，最佳途徑往往是切入大廠供應鏈或找到利基細分市場（如專精某種光引擎或光連接方案），這些也可從新聞動態中挖掘蛛絲馬跡。
關注需求與訂單落地：再好的技術也需要市場買單。AI 巨頭（如超大型資料中心業者）是否大規模採用 CPO是最終指標。如果未來一年內，像 Google、Meta、阿里這些雲端業者開始部署CPO交換機，那代表市場正式起飛。同時，觀察 NVIDIA 等AI硬體龍頭在財報或發布會上對CPO的態度也很重要。如果他們在推動，相關供應鏈公司訂單將水漲船高。相反的，如果主要潛在買家遲遲沒有行動，CPO 商業化可能繼續觀望期。
結論：CPO 的潛力與風險提醒
CPO 給未來資料中心帶來的想像空間是巨大的。它彷彿替AI時代的網路高速公路拓寬了車道，又安裝了節能引擎：在高頻寬、低延遲、低功耗等多維度展現出傳統架構無法比擬的優勢。隨著AI模型和資料流量持續指數級暴增，CPO 有望成為支撐整個數位基礎建設升級的關鍵一環。難怪不少投資機構認為，儘管目前知名度不高，CPO 代表了網路技術的未來發展方向。從各國科技巨頭到台灣供應鏈，無不紛紛投入資源，以期在這場光電融合的競賽中勝出。
然而，新技術的成長之路從不平坦。投資人也需認清CPO所伴隨的風險。首先是技術挑戰：將光學元件塞進電子封裝，牽涉材料、工藝、散熱、測試各方面難題，目前業界仍在攻關。任何一環的突破若不如預期，都可能影響商業化時程。其次是成本與標準：初期CPO方案成本較高，加上各家技術路線不同，若無法形成統一標準，資料中心業者可能觀望不前。再者，生態系接受度也是變數：對終端客戶而言，CPO 模組不可熱插拔，一旦故障更換成本高，這需要產業拿出令人信服的可靠性數據，才能消除疑慮。正如摩根士丹利報告所警示的，雲服務商可能因良率和成本因素而延後採用CPO，導致滲透速度不如預期。
總的來說，CPO 具備改變AI時代網路架構的巨大潛力，但短期內仍處於起步階段。在未來幾年，如果技術挑戰一一克服、標準體系建立且用戶端開始大規模部署，那麼CPO 有望扶搖直上，成為下個世代的傳輸中樞。
資料來源
- 開源證券研究報告：《AI 浪潮催生 CPO 需求爆發，共封光學引領資料中心新一輪升級》，2023年。
- 摩根士丹利研究報告：《Foxconn Industrial Internet (601138.SS)》，2025年1月14日。
- 國立臺灣大學研究報告：《CPO 如何影響未來的AI網路架構設計》，2024年1月。
- 公開資訊觀測站（公開公司營運相關數據）。
- 各公司官網及投資人法說會資料（包括Broadcom、Intel、鴻海、聯亞光電、光聖、日月光、InnoLight 等）。
- LightCounting 市場調查報告。
- IDTechEx 研究報告。
- OFC（Optical Fiber Communication Conference）年會及論壇發表資料。
