AI 機房開始把銅線換成光：Nvidia CPO 交換器 2026 上市、台積電 COUPE 接棒，矽光子商轉元年看什麼

重點一：Nvidia 的共同封裝光學（CPO，Co-Packaged Optics）交換器 2026 年分兩波上市——Quantum-X（InfiniBand）排定上半年、Spectrum-X Photonics（乙太網路）排定下半年；官方數據是把光引擎整合進交換器 ASIC，功耗最多降 3.5 倍、韌性提升 10 倍、單埠 1.6 Tb/s。

重點二：台積電（TSMC）矽光子平台 COUPE 接棒——2026 下半年把光學移進封裝基板（台積電稱比銅線省電 4 倍、延遲最多降 90%），首批 200Gbps 微環調變器排定 2026 量產；把光拉到運算晶片旁的算力側光學 I/O 要 2027 後。

重點三：這條供給線高度繞台灣——台積電 COUPE、日月光與台積電帶頭的「矽光子聯盟」、采鈺的晶圓級奈米光學元件、鴻海列名 Nvidia CPO 供應鏈夥伴。

談 AI 算力的瓶頸，多數人盯著兩件事：買不買得到 GPU、機房有沒有電。但 2026 年，Nvidia 與台積電（TSMC）把焦點推到第三層——把幾萬、甚至上百萬顆 GPU 連起來的那張「網路」。

連線靠的是銅。銅便宜、成熟，問題是它在高速、長距離傳輸下又耗電、訊號又衰減得快。當一座 AI 資料中心要把整片 GPU 當成「一台機器」來算，交換器之間要搬的資料量一路往上，銅線開始撐不住：再快，就要燒掉大量功耗在「傳資料」而不是「算資料」上。

2026 年，業界對這道牆的解法開始上市：把光直接搬到交換器與晶片封裝旁邊。Nvidia 的 CPO 交換器今年分兩波出貨，台積電的矽光子平台 COUPE 下半年接棒把光學移進封裝基板。這不是某顆新晶片的發表，而是 AI 算力供給線往機房內互連這一層的一次結構位移——而它的核心代工與封裝，幾乎都在台灣。

矽光子、CPO 到底是什麼，為什麼是現在？

矽光子（silicon photonics）是用半導體製程，把「處理光訊號」的元件（雷射、調變器、光偵測器）做在矽晶片上，讓資料用光、而不是用銅線上的電來傳。共同封裝光學（CPO，Co-Packaged Optics）更進一步：把負責電轉光的「光引擎」從插在機箱面板上的可插拔模組，搬進交換器晶片（ASIC）的同一個封裝裡，讓光在離運算核心最近的地方就接手。之所以是現在，是因為 AI 叢集的規模把銅互連推到極限——機架要搬的頻寬越堆越高（DIGITIMES 引述的 Scale-Up 路線從每機架約 130 TB/s 起跳往上），銅在這個量級又耗電又傳不遠，把光拉到晶片旁因此成為下一代機房能不能繼續長大的關鍵。

過去談 AI 算力是「晶片＋電力」，2026 起要多看一層：晶片與晶片之間怎麼連。

Nvidia 把光引擎搬進交換器：2026 怎麼分兩波上市

Nvidia 在 GTC 2025 發表 Spectrum-X Photonics 與 Quantum-X 兩條矽光子交換器產品線，2026 進入商用：Quantum-X（InfiniBand）排定 2026 上半年上市，Spectrum-X Photonics（乙太網路）排定下半年。

官方給的效益來自同一個動作——把光引擎直接整合到交換器 ASIC 上，不再走機箱面板上一插一拔的光模組：功耗最多降 3.5 倍、網路韌性提升 10 倍、單一連接埠 1.6 Tb/s。Nvidia 同時點名了一串矽光子與供應鏈夥伴：台積電（TSMC）、Coherent、Corning、Foxconn、Lumentum、SENKO——一條從矽製程、光學元件到系統組裝的鏈。

要注意的是先後：先換的是交換器這一層的連線；把光一路拉到運算晶片邊緣的算力側光學 I/O，是更後面的事。2026 是起跑，不是終點。

CPO 跟你機房裡現在的光模組差在哪？

今天資料中心其實已經大量用「光」，只是用的是插在面板上的可插拔光模組（pluggable optics）——電訊號得先在電路板上跑一段銅線到面板，才轉成光。CPO 把這段路砍掉，光引擎直接貼在交換器晶片旁。差別整理如下：

比較項	傳統可插拔光模組（pluggable）	共同封裝光學（CPO）
光引擎位置	機箱面板上，可插拔	與交換器 ASIC 同封裝，貼著晶片
電訊號走的銅線	板上長距離繞線	縮到最短
功耗	較高（電在銅線上跑得遠）	Nvidia 稱最多降 3.5 倍
韌性	模組各自獨立、可熱插拔更換	Nvidia 稱提升 10 倍
維護	壞了單顆抽換、現場可維修	整合進封裝，維修彈性較低
量產時點	現行主流	2026 起隨 Nvidia 交換器上市

這張表也說明了 CPO 的取捨：省電、省繞線、頻寬密度高，代價是「可插拔」帶來的現場維修彈性變小——這也是業界一路把它從交換器先導入、而非一次全面替換的原因之一。

台積電 COUPE 為什麼是關鍵接棒？

光引擎要做得又小又省電，得靠先進製程與封裝把電子晶片和光子晶片整合在一起，這正是台積電矽光子平台 COUPE（Compact Universal Photonic Engine）的位置。台積電用 SoIC 把電子晶片（EIC，負責邏輯）與光子晶片（PIC，負責光）疊在一起整合，並把藍圖分成三個階段，越往後光離運算核心越近、效益越大：

COUPE 階段	時程	光學在哪	台積電自述效益
On-PCB（可插拔）	2025	電路板上	現行可插拔光模組
On-Substrate	2026 下半年	移進晶片封裝基板	比銅線省電約 4 倍、延遲最多降 90%
On-Interposer（算力側光學 I/O）	2027 之後	中介層、貼著運算晶片	省電約 10 倍、延遲最多降 95%

技術里程碑上，台積電首批採 COUPE 的 200Gbps 微環調變器（MRM，micro-ring modulator）排定 2026 量產，誤碼率低於 1E-08。對照 Nvidia 的時程，2026 下半年的 On-Substrate 正好是這波交換器商轉所需的封裝接棒。

這條供給線為什麼幾乎都在台灣？

把鏡頭拉回台灣，會發現矽光子這條供給線的關鍵節點幾乎都在這裡。台積電 COUPE 是 Nvidia CPO 矽光子的核心代工夥伴；封裝端，台積電與日月光（ASE）帶頭組成「矽光子聯盟」，把上下游拉進同一張時程表；光學元件端，采鈺（VisEra）的晶圓級奈米尺度光學元件被本地媒體點名為矽光子要角；系統端，鴻海（Foxconn）名列 Nvidia 的 CPO 供應鏈夥伴。

「銅換光」這件事從矽製程、光子晶片整合、封裝到系統組裝，每一段都能在台灣找到當事者——這條供給線本來就長在台灣。

光真的取代銅，接下來看什麼？盯三個落地節點

2026 是矽光子／CPO 的商轉起跑年，但要記得它分波：Quantum-X 先、Spectrum-X 後，交換器這一層先換，算力側的光學 I/O 還排在 2027 之後。要判斷它走得多快，與其看發表會，不如盯幾個落地節點：Nvidia 兩條交換器是否如期上半年／下半年出貨、台積電 COUPE 的 On-Substrate 是否在 2026 下半年如期把光移進封裝基板、以及量產良率與出貨量何時跟上這些官方時程。光要真的取代機房裡的銅，最終得用這些數字說話。

---

資料來源：NVIDIA Newsroom、NVIDIA Technical Blog、TechNews 科技新報、DIGITIMES、經濟日報、工商時報。

矽基前沿 · 前沿基建線（編輯：廖玄同），《AI 機房開始把銅線換成光：Nvidia CPO 交換器 2026 上市、台積電 COUPE 接棒，矽光子商轉元年看什麼》，矽基前沿 [Si]gnals，2026-06-29。https://signals.tw/articles/silicon-photonics-cpo-2026/