定錨產業筆記｜EP6-算力不缺，缺的是互聯：雷射晶片為何大缺貨？ft.Jing

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開場：算力不缺，缺的是互聯

歡迎收聽地牢產業筆記的Podcast我是主持人鄭彥現在錄音時間是2月26號的下午3點年假前後我們看到美股光通訊雷射晶片巨頭Lumentum Coherent還有模組代工廠Fabrinet跟機板廠商HRT陸陸續續的出來舉辦的電話法說會當中全部都指向雷射晶片目前是持續大幅度的供不應求也陸陸續續的提及ScaleoutScaleoutCPO 與OCS等互聯應用將成為未來中長期的成長動能因此這集我們要用簡單的方式來聊聊為什麼互聯越來越重要缺口到底目前卡在哪裡在美系主導的雷射晶片產能缺乏下我們看到了什麼樣的機會讓我們來歡迎今天來賓 我們光通訊產業研究員Gym來跟我們聊一聊歡迎Gym哈囉政彥各位定錨聽眾大家好不是定錨產業筆記的研究員Gym我主要是負責光通訊的領域今天的節目會和大家分享在資料中心互聯的趨勢下我們看到的一些機會好謝謝Gym目前我們看到光通訊這個版塊還是非常的熱門在過年前我們也看到Rubintern跟Coherent這兩家美股的雷射晶片龍頭有出來召開法說會我想說我們先從光通訊這個產業來討論起想先請你跟大家介紹一下這個產業過去是長什麼樣子在服務什麼樣的需求OK 政業說得非常對回顧光通訊的發展脈絡它其實已經存在很久會發現它並不是為了AI而生 它最早其實服務於電信與網際網絡的基礎建設所以會根據基礎建設標案擁有周期性的變化好 所以看起來他們就是過去會依照的各家電信龍頭他們的標案而有周期性的變化那現在看起來加上了AI服務之後他們又會轉變成服務哪些用戶跟哪些需求這個就要從AI產業上大家關注的點不一樣而去討論起在AI的建設初期的競爭焦點它是集中在單一晶片的算力堆疊上我們可以理解成為誰的GPU或是Azica擁有更高的輔點算力更多的核心誰就能訓練出更強大的模型這種思維在2019到2023年間主導了整個AI產業的發展但到了2024、2025年間其實整個產業出現了結構性的改變 我們觀察到就算當單一晶片的算力持續提升但模型的效率提升的幅度卻沒有單一晶片算力的提升明顯這我們可以就是明顯感受到它是受到延遲還有頻寬的問題所困擾因此現在模型的效率已經不再取決於單一晶片的整體算力而是整個系統的建制互聯才會成為目前的瓶頸所以現在目前看起來單一晶片的算力是非常強問題是在於怎麼樣把這些很強的算力所計算出來的資料傳出去對 正硯說的沒有錯單晶片的算力已經不再是瓶頸互聯的設計是否能讓晶片之間的資料交換能夠通暢無阻搬得更快搬得更順暢才是現在真正的議題因此光互聯也持續會在未來變成主流因為傳統的銅線在更高速率的傳輸能量耗損與延遲會明顯的增加 所以光互聯會成為未來的主軸從可插包的光模組到CPU與OCS都是為了解決互聯系統設計上能耗於平寬的問題而存在

Lumentum、Coherent 與雷射晶片供需

好 看起來我們剛才聽完整個光通訊產業的變化之後我覺得這應該是一種整個產業的結構性升級我們現在看到了很多的需求是來自於新的AI資料中心所開發出來的想請你先幫我們介紹一下資料中心這裡的升級主要是發生了哪些值的改變OK 沒有問題因為我們可以理解到從過去的資料中心只要從單一處理器的效能提升整體的服務力自然而然就能提升因為當時的競爭焦點很單純甚至晶片快核心多效能強 誰就贏流量主要是來自使用者進出資料中心也就是我們打開可能YouTubeFB或是用APP看影片時所產生的請求換句話說資料中心的壓力是在於對外的服務但在AI時代其實已經有了蠻大的轉變 現在在訓練單一個大模型它不是一台機器在運作而是成千上萬個GPU同時在運作這些晶片它其實並不是在各做各的事情他們必須不斷同步的交換參數交換資料確認彼此的狀態因此資料中心內部流量會暴增最大流量已經不再是使用者的進出而是晶片與晶片之間的高速溝通帶來一個很根本性的改變過去只要提升單一晶片的算力我就能變得更強但現在即使單顆的GPU再強如果我資料的搬動是不順的話整個系統就會卡住隨便明顯的可以理解到算的不夠快的問題已經轉變成傳的不夠快傳的不夠順利資料交換的需求呈現了指數型的爆炸式增長網路反而變成限制整體效能的關鍵因素因此在這樣的議題下 傳統的同線連接逐漸逼近物理的極限頻寬越高能耗越大發熱越嚴重距離也受限於是光通訊開始逐步扮演主要的角色從高速光模組到更進階的光電整合技術本質上其實都是為了解決一個問題讓資料搬得動搬得夠快還要夠省電這不是一次普通的設備升級而是整個資料中心設計的方式與思維的轉向簡單說現在的AI資料中心比的是整體系統的合作效率晶片像是引擎但是如果沒有足夠寬敞且順暢道路引擎在強微跑的不夠快因此光通訊正是為了AI時代鋪設的高速公路了解完了直變之後我們近兩年看到CSPE業者的CAPEX支出不斷上升去年我沒記錯的話應該是85%然後今年應該是有下降一點 但還是大概在65%左右在這裡資料中心持續建設然後互聯需求看起來也是持續上升的情況下有沒有哪些地方是產生了量的改變就像我們前面有提到就是現在單一AI的重擊減點數量已經成千上萬顆甚至可能會有10萬顆以上我們可以理解到當節點的持續上升互聯需求其實不是線性增加它是非線性的近似可能平方等級的擴張因為每一個節點都需要與更多的節點進行高速的資料交換對整體的網路頻寬與連接佈的密度形成倍數級的壓力在這個趨勢下其實我們可以看到交換線的晶片它從過往的25.6T眼鏡是51.2T然後我們慢慢可以看到一些交換晶片的廠商開始持續推出102.4T的交換晶片 我們也可以看到光模組已經從過往的400G升級至現在主流的800G

AI 叢集互聯、光模組與 CPO 架構

我們可以看到未來的1.6T的光模組也持續的推出這我們可以理解到算力平台每一代的升級不代表是單顆晶片效能提升它會同步推升高速光連接佈的數量還有種需求頻寬同時因為電網與電列關係那資料中心它其實會呈現分散式的部署可能會有多怕或是多個區域聯合的部署這種大規模的TOP設計其實會顯著增加互聯的需求那就會進一步帶到光模組與光線部署數量的快速成長OK 我們來聊聊光通訊這邊的元件好了因為現在還是有很多聽眾朋友們不一定了解光通訊這邊的元件的設計長什麼樣子然後它是做什麼用的那想請你先幫我們稍微介紹一下光通訊這邊有哪些重要的元件OK 正硯說的沒有錯 我們前面提到很多次光模組這三個字那光模組到底是什麼所以我們如果把光模組拆開來講本質講到最核心其實就是兩個關鍵的元件LD 雷射二級體負責發光PD 光電二級體負責接收光所以我們就可以把它想成光模組本質上就是一個高速的光電轉換系統一端負責高速的電訊號轉換成光訊號LD負責另一端把傳回來的光訊號轉成電訊號 PD負責那這個過程這種流程其實是我們可以理解成當交換器的晶片傳出高速的電訊號時LD 它其實會根據電流的改變去改變它的雷射光強弱完成電轉光的過程而 PD 面對傳來的光訊號會感測光強度的變化轉換成對應的電流表現完成光轉電的動作 所以如果沒有LD我們沒有辦法把電訊號變成光送出去沒有 PD 就沒有辦法把光還原成可以被晶片處理的電訊號因此無論是800G的模組 1.6T甚至到未來的 CPO 架構其實本質上都沒有改變就是光模組的核心透過LD 與 PD 這兩個元件實現高速穩定可藏距離傳輸的光電雙向轉換好 把視角拉到LD 這邊來市場上我們常聽到有兩條的技術路線目前第一條是 EML第二條是 CW Laser您可不可以幫我們簡單介紹一下這兩個路線差異到底是什麼OK 沒問題EML 跟 CW Laser它其實都是負責發光LD 元件那這兩種架構的差異是在於晶片本身是否帶有調變器 EML 是把雷射的本體跟調變器整合在同一顆晶片上面然後透過內建的電吸收調變區直接在晶片內部就完成訊號調變就是光暗光暗也就是說發光與調變它其實是高度整合在同一顆晶片上面優點是它的訊號輸出品質好然後適合長距離的高速傳輸但缺點就是成本較高且製程難度也要求比較多但 CW Laser 則不同CW Laser 它其實只負責提供穩定的連續光源它本身並不帶有任何調變的功能真正的調變動作只移到外部去完成例如透過矽光平台上PSE 所帶的調變器所完成因此 CW Laser 可以理解為沒有調變器的EML資料調變是發生在光進入 PSE 之後 那這種架構的好處是光源與調變器分離製程難度較低成本也比較低因此會讓一些技術相對沒有達到美系頭部大廠的廠商有切入的機會那最近我們看到啊大家都在問說為什麼AI 資料中心這麼熱然後光通訊這麼強的情況下但是 EML 或 CW Laser 的供應一直是不夠然後很持緊的狀況然後為什麼不能快速擴產現在目前產業的瓶頸在哪裡OK 就像我們前面提到EML 本身它的結構就是整合了發光跟調變所以它的結構比較複雜因為你把兩個不同的功能整合在投影科晶片上面這就會讓製程難度提高

磷化銦基板、磊晶與上游瓶頸

也讓良率的控制變得相對的困難只要當中的結構有一點微小的缺陷它就可能影響速度功率 給予壽命然後尤其現在從 100G慢慢走向 200G 的 EML技術的要求與機密度持續提升200G 新世代的產品還在量產初期良率的爬坡本身就需要時間第二無論是 EML 或 CW Laser其實當中都有一個製程是用 E-BIM 要去寫光炸問題在於這個製程的速度非常的慢一旦光炸的站點滿載整條產線就會卡住因此即便廠商想要擴產也會先卡在這個關鍵的站點然後我們其實也從調研的動作上得知現在 E-BIM 機台的交期其實非常的長都打一年 甚至是一年以上所以這塊想要快速擴產的話 其實是有相當的難度存在第三個其實是 AI 資料中心對於雷射攻略要求大幅提升就像我們開頭提到的過去是服務電信業電信業的雷射攻略要求就較低但你現在為了支撐資料中心在後端網路的互聯更需要更高的頻繁與更大的交換容量當顆雷射就必須輸出更高的攻略雷射其實非常的怕熱攻略如果越高熱管理就越難它的可靠性驗震度的期間會拉得越長這其實就意味著就算我們的設備準備好了新產能也沒有辦法立即開出來因為還要經過長時間的測試與認證因為我們的系統不可能因為一顆雷射晶片的壞掉而造成整個系統的癱瘓所以這個部分要求就非常的嚴格第四個就像我們前面提到的Lumentum 或是口譽人這個公司 供應商結構其實就高度集中因為真正能量產高速EML廠商並不多就集中在我們前面提到Lumentum 與口譽人身上EML的技術門檻這麼高然後也因為它是IDM廠商所以產能彈性相對就有限當AI的需求突然暴增的時候市場上並沒有大量代工產能可以快速接手因此供應自然就容易行政緊缺的問題好 那聽起來光通訊零件這邊目前就是比較緊張的狀況我想說在台廠這邊可能會有些廠商會有機會那各位請你幫我們介紹一下OK 沒有錯 就像正業提到了台廠在產能緊缺下就會浮現一些機會因為目前從800G到1.6T無論是使用100G的EML或是200G的EML製程難度都非常高 然後產能又長期集中在美系IDM的廠商下這樣的情況就會出現兩種外移現象第一個是IDM把一些相對不賺錢毛利比較低的接收端PD委外代工第二個是客戶開始尋求矽光CW Laser作為替代方案那台廠的角色就慢慢浮現了而台系有哪些廠商可以做到這些事情呢台系的靈化音累晶廠以及部分的SIMO主代工廠目前主要承接的就是矽光架構下的CW Laser以及接收端PD的製造當IDM廠商EML產能它沒辦法滿足市場需求時這些訂單自然就會外移因為那些美系大廠想要集中支援在高階然後價格貴容易賺錢的商品上面因此一些比較低階的訂單自然會外移或是技術難度比較低的 訂單就會外移到台廠的身上而因此受惠好那我們先把視角轉回到IDM廠這邊雖然我們剛有稍微聊到一下IDM這邊的瓶頸但是想請Gym再幫我們更詳細的介紹一下目前IDM廠這邊主要的產能瓶頸會在哪裡沒有問題喔其實無論是CW Laser或是EML它真正卡住的地方其實就是所謂的光榨製程這個製程過往大多數是養賴醫病就是電子素為營的設備來做但問題是現在醫病的設備交期非常長從訂購到安裝投產新機台動輒都要一年以上才會才可以進行投產並實際上投入運作也就是說IDM廠商現在就算有訂單的需求也沒有辦法在短時間內這樣產能迅速拉上來這邊就會形成一個很關鍵的現象

美中科技戰下的供應安全

台灣有一些本來就有醫病設備的靈化陰累積場三五足代工廠就會因此取得機會因為設備就已經放在那了我只要能達到客戶的要求就有機會去承接IDM產能不夠所外包出來的委外訂單雖然技術門感很高但是一旦卡位成功供應的位置就會被打開另外其實還有一個很值得注意的另外還有一個很值得注意的消息是有些IDM廠商為了突破我們前面講到的光榨的瓶頸已經開始採用其他的曝光方案因為醫病很長所以現在開始改用DUV的曝光方案那DUV的成本其實明顯比醫病高很多但是他們還是願意去做導入跟嘗試這其實就讓我們得到一個非常非常重要的訊息其實現在的市場上面是客戶寧願接受成本上升 我也要能夠如期拿到貨確保交期的穩定所以這個代表什麼代表現在不是在拼說誰的成本低而是在拼誰有產能誰交出貨所以對於那些本來就有設備的台系廠商而言或是能夠提供替代方案廠商而言這是一個非常非常好的切入機會聽起來這邊也是延續的商業體就是台廠其實還有蠻多廠商會有這個機會可以去幫忙做代工然後詳細的功課就要留給大家繼續做那聊完該的機會跟產能瓶頸之後我們也要同步看一下風險的部分我想請俊跟大家解釋一下目前我們有看到哪些產業可能潛在的風險沒有問題就如政宴所說的就是算我們前面都聊光出去也熱很好但他一定會有存在一些風險其實供應面就是一個最大的風險 那供應面是什麼東西的供應呢他其實就是磷化銦基板的供應因為全球最大的磷化銦基板供應商SRT他的產能高度集中在中國大家就可以從很多的報導新聞可以得知中國政府對於相關原材料的出口會進行管制與審核那如果審核的進度不如預期或是持續收緊的話下游磷化銦的磊晶廠就可能面臨基板的短缺我們也可以從SRT近期幾次的法說會得知公司的經營層表示2026年第一季雖然已經有部分許可已經合發但仍有卡博這風險存在而且審核的流程相對不透明所以如果合發持續不如預期下雷經營廠即時訂單滿手也有可能因為缺料而無法順暢出貨完成客戶的交期那大家就會說那不是還有日本跟德國供應商存在嗎 那其實據我們理解雖然日本與德國供應商也有磷化銦基板的產能但以現階段的規模來看他其實沒有辦法完整擬補上SRT被管制的風險好那看起來磷化銦基板這邊就是延續著美中科技站跟貿易站的衝突下面會有比較高風險的產業大家要自己後續多留意那我們目前看到光通訊產業這邊如果觀眾對於這個產業有興趣你有沒有建議可以追蹤哪些公司的狀況或是產品ok 沒有問題當然我們可以持續關注目前在2026年為主流的800G光模組然後以及正在逐步放量的1.6T的光模組同時也可以去注意到Lupinden與Coherent他們在法說會當中不斷的反覆強調的CPO與OCS相關產品的佈局 因為在AI資料中心架構的升級下800G 1.6T光模組對應的是既有的可差拔的市場與頻寬的升級需求而CPO與OCS則代表的更長期的架構去轉型因為兩者在功耗密度延遲還有系統的課擴展性上面各具有不同的優勢因此在這個結構性升級所帶來的增量市場中無論是高速的可差拔模組或是新一代的光電整合方案都是有機會同步受惠於AI基礎建設持續擴張所帶來的長期增長動能好我們來聊一下未來的狀況好了我們展望一下未來在目前我們可以看到資料中心在不同的機櫃不同的機房做傳送的時候會經歷了很多光電的轉換跟風暴的交換我們知道每一層都會有累積延遲產生目前有沒有看到未來有提供哪些解決方案 來解決這件事情當然有的就是大家其實前一陣子在Google討論率很高的時候大家應該都有知道OCS這個東西那其實資料在不同的機櫃或是機房之間傳送的時候就像正硬說的它其實要經歷很多次的光電轉換跟風暴交換那每一層它其實都會累積延遲對於高度同步

投資視角：光通訊景氣與風險

對延遲非常敏感的AI訓練或是推論任務而言這些微小但持續堆疊的延遲最終將拖累整體系統的效能因此可以省去光電轉換與降低功耗的OCS它持續在市場上展露出頭角依照我們的觀察我們推測就是未來資料中心Scale Out的解決方案在Lift層的交換機也就是直接連接到機櫃的交換器應該會走可插拔式或是CPO並行因為越靠近機櫃運算節點它會有突發流量的發生而在Spight也就是交換器與交換器之間的連接應該會走向全光交換器OCS因為這樣的好處是可以節省更耗並有利於分散式部署然後再透過Scale Across將多個資料中心連在一起成為新世代的解決方案 那此部分其實可以關注台灣的網通廠的佈局好 那近期像是我們有發報告的Lumentum 或 Coherent這些美國大廠的法說會都蠻樂觀的甚至覺得CPO在Scale Out這邊的產值有機會超過傳統的Scale Out的光模組市場那我想請俊俊跟我們聊聊這個判斷背後最核心的邏輯是什麼沒有錯 就是從近期Lumentum 和 Coherent的法說會我們可以看出兩家公司對於CPO在Scale Out的架構中的發展呈現高度樂觀甚至認為未來的產值是有機會超越Scale Out的市場那其實核心的邏輯在於當交換器的頻寬賣相102.4T 甚至更高10單機櫃內的功耗壓力急劇上升如果我們還是持續用可擦拔模組的方式的話物理上前面空間前面版的空間與功耗將成為限制的因素那如果我們把CPO我們透過CPO加光引擎跟交換器的晶片封裝在一起可以大幅縮短電器走線的距離降低功耗而成為Scale Out平緊的關鍵技術那想了解一下CPO這邊目前最大的技術門檻會在哪裡OK 沒有問題那我們可以來看一下CPO的架構中具備技術門檻除了Lumint跟Coherent法說會常常提到的高功率雷射外另外一個部分是在如何將光線新速精準對位到光線陣列與光引擎的接口這些涉及微米等級的主動對位自動化偶合的製程也是量產量率能否提升的一大重點 那台系廠商在光線陣列與連接器的領域它其實具備非常深厚的基礎但是在前面提到就是高精度自動化整合與穩定大量量產下仍有努力的空間那我們也可以看到市場上很多人會關注說CPO是否會削弱光模組廠商的重要性我們觀察到其實目前CPO的交換機多數是採用外部雷射光源的架構因為考量到雷射晶片非常的怕熱還有整體系統的散熱可靠度還有微修彈性的問題高功率的雷射它其實短期內很難供裝置ACC的內部因此人需要外部的光源模組提供光這部分依舊會由傳統光模組廠商進行主要的主導所以CPO其實是供應鏈價值的重分配它並不是要去取代原有光模組的位置然後我們其實也可以透過 近期很多光通巨頭的法說會可以得知CPO的量產時程開始慢慢提前是2027至2028年建了好謝謝俊我們今天的節目的內容非常豐富從光通訊整個產業的演變到零組件到最後的CPO到未來展望都非常完整再歡迎大家回到我們的網站來看更詳細的內容我們在2月6號發表了Fabrinet Coheron跟Luminance參加美國科技公司的電話會議摘要然後在去年的12月16號也發表了一篇Google全光交換器的產業報告歡迎大家到我們的網站上面做參考最後在這裡要提醒大家定錨是一個產業研究平台我們負責把最專業的產業趨勢分享給各位但下單件還是操控在自己的手裡 請大家要評估自身的風險在做下單的決策那我們今天就聊到這邊我會把這集相關的文章放在下面資訊欄歡迎大家來我們的網站閱讀如果喜歡我們的節目的話歡迎訂閱我們的頻道並且給我們五星好評有任何問題的話也歡迎留言告訴我們祝大家新年快樂拜拜OK 謝謝正宴謝謝各位聽眾朋友大家拜拜