星期五, 19 12 月, 2025
AI人工智慧銅纜如何逆襲光纖?揭秘博通與Marvell的AI資料中心新戰場

銅纜如何逆襲光纖?揭秘博通與Marvell的AI資料中心新戰場

人工智慧(AI)的巨輪正以前所未有的速度向前滾動,其背後驅動的,是對算力永無止境的渴求。然而,當我們將目光聚焦於那些越來越龐大的大型語言模型(LLM)時,一個潛在的瓶頸卻悄然浮現:數據傳輸。想像一下,一座座由數萬個GPU組成的AI工廠,如果內部交通壅塞,資料無法順暢流動,再強大的運算核心也將英雄無用武之地。這場發生在資料中心內部的「交通革命」,正是當前全球科技巨頭激烈角逐的核心戰場,而光通訊技術,就是決定這場戰爭勝負的關鍵武器。

最近落幕的全球光纖通訊大會(OFC),如同科技界的武林大會,揭示了這場競賽的最新動態與未來走向。這不再是一場單純的技術升級,而是一場涉及架構、材料、功耗與成本的全面戰爭。傳統的可插拔光模組(Pluggable Optics)與革命性的共封裝光學(CPO)技術路線之爭,以及高速銅纜方案的意外崛起,共同譜寫了一曲複雜而精彩的產業變奏曲。在這場變革中,以博通(Broadcom)和邁威爾(Marvell)為首的美國晶片設計巨頭,正透過其從晶片到光學元件的垂直整合能力,試圖定義下一代AI資料中心的「神經系統」。這對長期在全球電子產業鏈中扮演關鍵角色的台灣與日本企業而言,既是前所未有的機會,也是一場不容有失的挑戰。

戰場白熱化:傳統「可插拔」方案的黃昏或黎明?

對於許多台灣投資人來說,最熟悉的光通訊產品莫過於「光收發模組」或稱「光模組」。我們可以將它比喻成一個專門處理光電訊號轉換的「高速轉接頭」。它被插在交換機或伺服器的連接埠上,將電訊號轉換為光訊號,透過光纖傳輸,再由另一端的光模組將光訊號還原為電訊號。這種「隨插即用」的設計,我們稱之為「可插拔方案」(Pluggable),因其靈活性和易於維護的特性,主宰了資料中心網路數十年。

然而,隨著傳輸速率從100G、400G一路攀升至800G,甚至朝向1.6T(1T = 1000G)邁進,一個物理極限逐漸浮現:功耗與散熱。電訊號在從交換器晶片(ASIC)傳輸到面板上的光模組這段短短的銅箔路徑上,會產生嚴重的訊號衰減,為了補償訊號,需要消耗大量電力,進而產生驚人熱量。在寸土寸金、電費高昂的AI資料中心裡,這已成為不可承受之重。

因此,產業一度預言,革命性的「共封裝光學」(Co-Packaged Optics, CPO)將很快取代可插拔方案。CPO的概念,是將光學引擎直接與交換器晶片封裝在一起,徹底消除兩者間的銅箔路徑,從根本上解決功耗與訊號完整性問題。這就像是將過去外掛的渦輪增壓器,直接整合進引擎本體,實現效能最大化。

但在今年的OFC大會上,我們卻看到了戲劇性的轉折:可插拔方案的生命週期,正展現出驚人的韌性。以邁威爾(Marvell)為首的廠商,率先推出了支援單通道400G傳輸的PAM4 DSP(數位訊號處理器)晶片。這意味著,未來僅需8個通道,就能組成一個3.2T的超高規格光模組。這項技術的突破,猶如為傳統汽車換上了更高效的引擎,讓它在賽道上得以繼續與採用全新架構的電動車一較高下,極大地延遲了CPO全面普及的時間點。這場技術的拉鋸戰,也給了後進者如Credo等公司追趕技術差距的喘息空間。

下一代霸權之爭:CPO 與銅纜的逆襲

儘管可插拔方案的生命得以延續,但沒有人會懷疑,CPO仍是解決終極功耗與密度挑戰的長期方向。在這條賽道上,博通(Broadcom)無疑是佈局最深、腳步最快的玩家。相較於Marvell在可插拔DSP領域的強勢,博通早已將大量資源投入CPO的研發,並展示了為AI加速器叢集設計的6.4T CPO方案。

博通的策略,近似於台灣的聯發科(MediaTek)在手機晶片市場的平台化策略,它不僅提供核心的交換器晶片,更涵蓋了從雷射光源、光學引擎到DSP的全套解決方案。這種「全餐式」的供應模式,讓客戶能夠一站式購足,大幅降低了導入新技術的複雜性與風險。這也解釋了為何在產業研調中,博通的1.6T DSP與CPO產品的成熟度,普遍被認為領先於競爭對手。

然而,正當光學方案的兩大路線激烈交鋒時,一個看似傳統的技術卻發動了奇襲——銅纜。在AI叢集中,GPU之間存在大量短距離(通常在7公尺以內)的連接需求。過去,這個距離是光纖的天下,但現在,「主動式電纜」(Active Electrical Cable, AEC)成為了極具競爭力的替代方案。AEC在傳統銅纜的兩端加入了Retimer(訊號重定時)晶片,如同在訊號傳輸路徑上設置了「訊號放大中繼站」,有效克服了高速傳輸下銅纜的衰減問題。

這場銅纜的逆襲,同樣由Marvell與博通等晶片巨頭主導。Marvell積極與3M、安費諾(Amphenol)、立訊(Luxshare-Tech)等全球主要纜線供應商合作,共同打造AEC生態系。博通也展示了支援7公尺傳輸的800G AEC Retimer產品。AEC的優勢在於成本遠低於光模組,且功耗在短距離內也具備競爭力。這形成了一個有趣的局面:在長距離的「主幹道」上,光纖是唯一選擇;但在機櫃內部的「巷戰」中,銅纜正憑藉成本優勢,發起一場轟轟烈烈的反擊戰。

產業巨頭的軍備競賽:從晶片到雷射的全方位佈局

這場圍繞AI資料中心互連技術的戰爭,已演變成一場全方位的軍備競賽。參賽者不僅要有頂尖的晶片設計能力,更需要掌握上游的光學核心技術。

博通(Broadcom):從矽晶到光子的帝國
博通的策略堪稱「海陸空」三軍聯合作戰。在電的領域,它不僅有領先的交換器晶片,更大力發展AEC銅纜技術。在光的領域,它持續推進傳統光模組所需的DSP與雷射技術,同時更將CPO視為未來的戰略核心。其產品線涵蓋了從200G VCSEL(垂直腔面發射雷射)、EML(電吸收調製雷射),到為CPO準備的CW(連續波)雷射,甚至將光學傳輸技術應用到PCIe互連上,旨在打通伺服器機櫃內的每一個數據傳輸環節。博通的目標是成為AI基礎設施領域的「軍火總供應商」,無論客戶選擇何種技術路線,都能在其產品清單中找到解決方案。

邁威爾(Marvell):DSP王者的保衛與突圍
相較於博通的全面出擊,Marvell的策略更像是「集中優勢兵力,重點突破」。它深知自己在DSP領域的王者地位,因此持續鞏固技術護城河,率先推出單通道400G DSP,力圖延續可插拔方案的商業價值。這類似於專注於核心IP授權的商業模式,如台灣的力旺(eMemory)或晶心科(Andes Technology),專注於自己最擅長的領域。但同時,Marvell也並未將所有雞蛋放在同一個籃子裡。它積極開發用於CPO與LPO(線性驅動可插拔光學)模組的光引擎,並與多家纜線廠結盟推廣AEC,展現了其在保衛核心業務的同時,也為新技術格局做足準備的戰略彈性。

Coherent 與 Lumentum:光學軍火庫的專精之道
如果說博通和Marvell是設計戰爭藍圖的「總司令」,那麼Coherent與Lumentum就是提供關鍵武器的「軍火商」。這兩家公司專注於光學元件的核心——雷射。它們的角色,非常類似於日本在半導體產業鏈中的地位,例如像信越化學(Shin-Etsu Chemical)或SUMCO提供最關鍵的矽晶圓材料。
Coherent持續深耕其在短距離VCSEL雷射的傳統優勢,同時大力發展中長距離的矽光子技術與針對新興光交換(OCS)市場的產品。Lumentum則在磷化銦(InP)材料技術上獨步全球,其超高功率DFB雷射成功整合進Nvidia的CPO交換機,這無疑是其技術實力獲得業界最高認可的象徵,意義非凡。這兩家公司透過不斷提升雷射的性能、降低功耗(例如D-EML技術),為整個光通訊產業的演進提供了最底層的動力。

台灣與日本供應鏈的機會與挑戰

這場發生在美國科技巨頭之間的戰爭,深刻地影響著亞洲的供應鏈。對於台灣和日本的企業來說,看懂這場牌局,才能找到自己的定位與機會。

日本企業,如住友電工(Sumitomo Electric)和古河電工(Furukawa Electric),長期以來在全球光纖和高端光學元件領域佔據領先地位。它們的優勢在於深厚的材料科學底蘊和精密的製造工藝,是Coherent和Lumentum等公司的主要競爭對手,也是全球光通訊基礎設施不可或缺的一環。

而台灣的機會則更多體現在系統整合與生態系協作上。當博通、Marvell定義了晶片與架構後,需要有廠商將這些零組件組裝成實際運作的交換機和伺服器,這正是台廠的強項。以廣達(Quanta)、緯穎(Wiwynn)、智邦(Accton)為首的伺服器與交換器代工廠,是這場革命的最終執行者。它們需要具備快速導入新技術(無論是高速可插拔模組、AEC銅纜還是未來的CPO)並實現大規模、低成本製造的能力。

此外,在光收發模組領域,台灣廠商如光寶科(LITE-ON)、鴻騰精密(FIT)、眾達-KY(TrueLight)等,也面臨著轉型的壓力與機會。過去,它們可能專注於標準化的光模組產品,但在新的競爭格局下,它們需要更緊密地與上游客戶(如Nvidia、Google)或晶片廠合作,開發客製化或利基型的產品。例如,隨著CPO時代的來臨,傳統的光模組組裝業務可能會萎縮,但圍繞CPO所需的光源、光學連接器等新商機將會浮現。

投資展望:AI新賽道,誰能笑到最後?

總結來看,AI資料中心的互連技術正處於一個「新舊技術雙軌並行」的關鍵時期。傳統的可插拔光模組透過技術升級延續了生命,而革命性的CPO則在為最終的普及積蓄能量,同時,AEC銅纜方案在短距離應用中異軍突起。這不是一場零和遊戲,而是一個根據不同應用場景、成本和功耗考量,選擇最佳解的多元化市場。

在這場複雜的競賽中,博通(Broadcom)憑藉其從晶片、軟體到光學元件的全面產品組合,以及在CPO領域的先發優勢,展現了最為清晰的領先態勢。它不僅能夠滿足當前市場對各類技術的需求,更為未來的技術轉型做好了充分準備,使其在應對產業不確定性時擁有最大的靈活性與議價能力。

對於台灣投資者而言,理解這場技術變革的底層邏輯至關重要。這不僅關乎幾家美國晶片巨頭的股價,更牽動著整個台灣電子產業的未來。從伺服器組裝、交換器製造,到光學元件供應,每一個環節都將在這場浪潮中被重新定義。能夠快速響應客戶需求、掌握關鍵製造技術、並在新技術生態系中找到自身價值的台灣企業,將能在这條由AI鋪就的黃金賽道上,脫穎而出,分享這場世紀盛宴的果實。

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