De acordo com pt.wedoany.com-A Dongxing Securities divulgou recentemente o relatório "Indústria de CPO de Interconexão Óptica: Aceleração da Industrialização, COUPE da TSMC Lidera a Implementação da Fotônica de Silício". O relatório aponta que a demanda por velocidade e densidade de interconexão em clusters de computação de IA está ultrapassando os limites físicos dos módulos ópticos plugáveis tradicionais, e a Co-Packaged Optics (CPO) é considerada pela indústria como a solução definitiva para interconexão de alta densidade. Em junho de 2026, a tecnologia de fotônica de silício Spectrum-X Ethernet da NVIDIA alcançou produção em massa total, marcando um ponto de virada crucial na transição da cadeia da fotônica de silício de P&D personalizada para produção padronizada por fundição.
De acordo com dados da LightCounting de abril de 2026, as previsões de remessas de produtos CPO de 1,6T foram significativamente revisadas para cima. Durante o período de 2023-2026, os produtos CPO de 1,6T estavam em fase de introdução tecnológica, com remessas quase zero; a partir de 2027, entram em uma fase de expansão em larga escala, com o tamanho do mercado podendo ultrapassar US$ 5 bilhões; a previsão para 2029 foi revisada de cerca de 2 milhões para cerca de 9 milhões de unidades. Em 2030, o tamanho total do mercado pode atingir US$ 15 bilhões, e as remessas em 2031 foram ainda mais revisadas para cerca de 13 milhões de unidades.
A plataforma COUPE da TSMC utiliza o processo de empilhamento 3D de ligação híbrida cobre-cobre SoIC, empilhando circuitos integrados eletrônicos (EIC) de 7 nanômetros ou mais em uma pastilha de circuito integrado fotônico (PIC) de silício sobre isolante (SOI) de 65 nanômetros, comprimindo o caminho do sinal de milímetros para micrômetros. Os indicadores de desempenho medidos incluem: comprimento de onda operacional de dispositivos passivos cobrindo 1290-1330 nanômetros, perda de pico do acoplador de grade de silício puro de 1,3dB, perda de modo único do guia de onda de nitreto de silício de 0,21dB/cm, perda de inserção do acoplador de borda de nitreto de silício de 1,2dB; eficiência de modulação do modulador de microrressonador de 0,35 Vπ-cm, versões de largura de banda dupla de 63/76GHz disponíveis; responsividade do fotodetector de germânio de 1,0A/W, corrente escura inferior a 20 nanoamperes, largura de banda de -3dB de até 110GHz; espaçamento de canal do ressonador de microrressonador duplo de 1,11 nanômetros, diafonia superior a 20dB. O planejamento de iteração tecnológica em três fases é: Fase 1 em 2025, motor óptico plugável OSFP de 1,6T, usando encapsulamento 2D flip-chip; Fase 2 em 2026, motor óptico CPO de 6,4T baseado na tecnologia de interposer CoWoS (a Spectrum-X da NVIDIA atinge produção em massa nesta fase); Fase 3 de longo prazo, motor óptico de 12,8T conectado diretamente ao chip XPU.
Em junho de 2026, com base na plataforma COUPE da TSMC, o switch CPO Spectrum-X da NVIDIA entrou em produção em massa. O Quantum-X da NVIDIA é equipado com 4 ASICs de switch e 18 motores ópticos de silício de 1,6T, com largura de banda total de 115,2T; o Spectrum-X integra 32 motores ópticos de 3,2T, com largura de banda total de 102,4T, consumo de energia de 9 watts por porta, uma redução de 50% em comparação com arquiteturas tradicionais. O switch Tomahawk 6 Davisson da Broadcom tem largura de banda de 102,4T, adequado para grandes data centers em nuvem. A divisão de trabalho na cadeia industrial é clara: a TSMC é responsável pela fabricação de pastilhas de fotônica de silício, a ASE é responsável pelo encapsulamento optoeletrônico, a Tiantong Communication fornece componentes de laser, e a Foxconn realiza a montagem final do sistema.
A cadeia industrial da fotônica de silício é dividida de cima para baixo em quatro camadas: camada de materiais, camada de dispositivos principais, camada de fundição, encapsulamento e teste, e camada de terminal de sistema. A camada de materiais envolve materiais de interface térmica, adesivo de preenchimento inferior, filme laminado ABF, substrato de núcleo de vidro, etc.; a camada de dispositivos principais inclui componentes de dissipação de calor, dispositivos ópticos passivos, fonte de laser, matriz de fibra óptica; a camada de fundição, encapsulamento e teste abrange fabricação de pastilhas de fotônica de silício, plataforma de encapsulamento óptico, teste de chips optoeletrônicos, processo de acoplamento; a camada de terminal de sistema inclui motores ópticos CPO e módulos completos de switches. Em termos de cenário da indústria, além da TSMC e NVIDIA, a Broadcom, Intel, Marvell, Ayar Labs e Samsung estão desenvolvendo simultaneamente suas próprias soluções de fotônica de silício, com plataformas de fundição como GlobalFoundries e STMicroelectronics acompanhando, e a fotônica de silício global está em transição para um modelo de produção padronizado por fundição.
O relatório lista quatro riscos potenciais: a fragmentação da rota tecnológica da CPO atrasa a expansão em escala; a volatilidade dos gastos de capital dos principais provedores de nuvem afeta a concretização de pedidos de CPO; o excesso de capacidade dos módulos ópticos tradicionais de 800G/1.6T pressiona a lucratividade da indústria; e existem restrições de cadeia de suprimentos e geopolíticas na importação e exportação de equipamentos e materiais de fotônica de silício.
