硅光子是什么？AI 数据中心为什么开始用光来搬数据

讲 AI 硬件，大家常盯着 GPU、HBM、CoWoS。但当一座数据中心塞进上万颗 GPU，另一个问题浮上来：这些芯片之间，要怎么又快又省电地交换数据？业界给的答案是硅光子。

这篇讲清楚硅光子是什么、CPO 怎么省电，以及台湾的位置，是 AI 硬件供应链一条龙 第 5 关的深入版。

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硅光子是什么？一句话讲清楚

硅光子（silicon photonics）是把「传光的元件」做进硅芯片或封装里的技术。

数据在芯片里是电信号。硅光子把电信号转成光，用光纤送出去，到另一端再转回电。一句话记住：硅光子是用光来「搬数据」的技术。 GPU 还是用电运算，硅光子只负责在芯片之间搬运数据。

过去电信号得先在电路板上跑一段，才在外接光模块里转成光。AI 的数据量大到这段路也成了负担，业界因此想把转换点搬到芯片旁边。

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为什么 AI 集群越来越需要光互连

把 AI 数据中心想成一支超大球队：GPU 是球员，光互连是传球路线。球员越多、站得越散，传球就要越快、越远。

训练大模型时，上万颗 GPU 要不停交换数据，交换机（switch）也常不在同一个机架。距离一拉长，铜线的信号就会衰减、失真，耗电和发热也跟着暴增。光纤能在长距离维持高速、又更省电，速率也从 400G、800G 一路推到 1.6T。

极短距离的连接仍会用铜缆；光先解决的是跨机架、更高带宽的瓶颈。

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核心数据快照

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CPO 共封装光学：把光引擎搬到芯片旁边

CPO（co-packaged optics，共封装光学）把「光引擎」直接放进交换机芯片或加速器的同一个封装旁边。电信号不必在电路板上跑老远才转成光，损失越小，就越省电。

以 Nvidia 公布的数字，传统外接光模块每个接口约 30 瓦、电气损失约 22 分贝；换成 CPO，约 9 瓦、约 4 分贝（分贝越低，代表要拿来补偿信号的电路和电力越少）。Nvidia 官方称它的硅光子交换机能效提升 5 倍。在上万个端口的集群里，省下的电可以拿去多跑 GPU。

CPO 和可插拔光模块怎么取舍、各家产品细节，可以看 CPO 是什么。

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走到哪一步：开始量产，但还很早期

2026 年加入量产的产品包括 NVIDIA CPO 交换机与台积电 COUPE：

• Nvidia：以太网版的 Spectrum-X Photonics 交换机，2026 年 8 月宣布全面量产；InfiniBand 版的 Quantum-X Photonics，据 Wccftech 报道，6 月把工程样品送到云服务商 Lambda。
• 台积电：据工商时报报道，台积电在 2026 年 7 月业绩说明会证实硅光子平台 COUPE 已开始生产。
• 博通：据 TrendForce，上一代 51.2 Tbps 的 Bailly CPO 交换机已进入量产。

但量产不等于普及：TrendForce 估计 CPO 交换机要到 2027 到 2028 年才大量放量。

另一个信号是标准化。2026 年初，AMD、博通、Nvidia 与微软、Meta、OpenAI 等合组光互连标准联盟 OCI MSA，替 AI 机柜内的短距光连接定规格，路线图上看每秒 3.2Tb 以上。巨头一起订标准，代表光互连已是长期方向。

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台湾在这关的角色

台湾在这关的参与很深：

• 台积电：COUPE 把硅光子芯片和电控芯片整合成单一光引擎，能和高性能计算芯片共封装。据 TrendForce，Nvidia 的 Spectrum-X CPO 交换机就采用 COUPE。
• Nvidia 的 CPO 供应链：据 StorageReview 报道，Spectrum-X Photonics 由台积电制造硅光子芯片、硅品负责封装测试、鸿海负责系统组装。鸿海 2026 年 8 月也表示，CPO 交换机按计划在第三季度量产出货。
• 其他环节：台达电支持博通 Bailly 的量产（据 TrendForce）；台湾厂商也分布在光模块组装测试、无源光学元件（连接器、透镜这类不主动发光的零件）与光电元件。

这里只做产业地图，不对个股做任何投资判断。

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小企鹅的总结

硅光子是用光来搬数据的技术。AI 集群越大、铜线越吃力，它就从配角变成关键基础设施；CPO 再把光引擎贴到芯片旁边，用大幅省电换来更高的带宽。

2026 年 NVIDIA 的 CPO 产品加入量产，但整体 CPO 渗透率仍低，普及还要时间。方向已经确定，接下来看的是普及速度。

想看同样靠先进封装把元件贴在一起的故事，可以读 CoWoS 是什么 与 HBM 是什么；整条链怎么串，回到 供应链总览。