ECOC2026 | 資料中心要幾十億顆雷射,卡住的卻是「接上去」那 5 分鐘
ECOC 2026 的第一個週日早上,組織方排了一場橫跨 3.5 小時、11 位講者的 workshop:Su1-A/Su2-A「Light sources for next-generation optical communication systems for AI datacenters」。上半場找來 Cignal AI、Oracle、華為、AMD 與哥倫比亞大學談系統需求,下半場請 UBC、Quintessent、Photon Bridge、NTT、Chalmers 與 III-V Lab 談元件技術。
把兩個半場的投影片攤開比對之後,會發現這場 workshop 真正在吵的,根本不是「哪顆雷射比較好」。
光源的討論已經換軌:從「這顆雷射的效能如何」變成「這顆雷射住在哪裡、壞了怎麼換、能不能做出幾十億顆」。組織方開場第一張圖就把 scale-out → scale-up → CPO/NPO → optical I/O 的內移路徑畫出來,並直言「這個尺度改變了關於光源的整個討論」。
成本的 80% 不在雷射晶片,在封裝、組裝與測試。UBC 的 Lukas Chrostowski 給出的數字是:主動對準加固化,每個連接 5–10 分鐘;八通道就是 40–80 分鐘的序列式組裝。這才是「幾十億顆雷射」真正的天花板。
兩份規格的墨水都還沒乾:OCI 200G Line Interface v1.0 落在 2026 年 3 月 11 日,Open CPX v1.0 是 2026 年 9 月 16 日——workshop 前四天。產業正在用標準把「外部光源」這條路先鋪死。
但「慢而寬」把問題又丟回雷射。要做 8λ、16λ、32λ 甚至 128λ,雷射就從「一顆零件」變成「一整個子系統」;Quintessent、Photon Bridge、Chalmers、NTT 四家給的是四種完全不同的解法。
整合的真正價值是 18 dB。NTT 用一張光功率預算圖把帳算完:外部高功率光源要從 +15.5 dBm 起跳,整合式膜雷射只要 −2.5 dBm,差額幾乎整個被 1×8 分光器的 9 dB 吃掉。
1. 這場 workshop 為什麼值得看:光源的討論換了
組織方 Abdul Rahim(PhotonDelta)、Despoina Petousi(ADTRAN)、Wei Shi(U Laval)與 Wilfried Maineult(Coherent)在開場就把立場講清楚。第二張投影片標題直接寫「Scale Changes the Debate」,配一條由左到右的時間軸:scale-out(機櫃對機櫃)→ scale-up(supernode 內部)→ CPO/NPO(靠近交換晶片)→ optical I/O(靠近 XPU)。
光正在一格一格往運算核心內移。而每往內移一格,同一個系統裡需要的光連接就從「幾千條」跳到「幾萬條」。
當數量級變了,評估標準也跟著變。 組織方那句話值得原文照抄:問題已經不是光源本身的效能,而是「在一個給定的系統架構裡,要怎麼用某種光源,同時交出效能、可擴展性,以及對的成本點」。
那張投影片上還有一張刻意留白的表格,欄位是 SiPh + CW Laser/VCSEL/MicroLED,列是能效、有效距離、延遲、每位元成本、技術成熟度。整場 workshop,就是在試著把那張表填滿。

2. 需求端把話講得很死:不要效能冠軍,要不會壞的那顆
Session I 四家需求端單位,論述角度完全不同,但結論驚人地一致。
Cignal AI 的 Scott Wilkinson 負責把量級講清楚。 2030 年每年出貨的 400G 以上資料中心光模組將超過 1.6 億顆;800G 出貨在 2027–2028 見頂,峰值是 400G 峰值的三倍以上;ELSFP 外部光源模組(每顆內含 8 顆雷射)從 2026/27 年的約 25 萬顆,長到 2030 年的 400 萬顆以上;CPO 埠數從 2026 年約 100 萬埠長到 2030 年約 3,350 萬埠;OCS 埠數 2030 年超過 4,000 萬。
他也順手補了一刀:InP 的需求已經造成全球性短缺,有廠商宣稱要在 18 個月內把 InP 產能翻三到四倍。這條線我們在 禁得了模組,禁不了基板:光通訊的勝負手已經下移到磷化銦 有完整拆解。

Oracle 的 Mark Filer 則交出了整場最具體的「教訓」。 OCI 的 AI 叢集從 2020 年的 16,384 顆 GPU 長到今天單一叢集 131,072 顆,NIC 速率從 25 Gbps 走到 1,600 Gbps,網路叢集效能等效成長 256 倍。在這個尺度下,他點名了一個被低估的問題:雷射模態跳動(mode hopping)。
跳模會造成波長突然偏移、SMSR 劣化、不可糾錯的誤碼,最後表現成 link flap。Oracle 的建議很具體:針對使用非冷卻雷射的可插拔模組,製造端要把「固定溫度點量測」換成「溫度與電流掃描」,並在雷射、CoC、模組三個階段都監控 SMSR 與波長,最後用模組級溫度循環加流量測試確認;為了控制成本,先聚焦 45–70°C 的 case 溫區間。
他還順手打破一個業界迷思:CW 雷射其實是低 FIT 元件。引用 Meta 在 OCP 2025 的資料,400G FR4(以 EML 為主)的失效 pareto 由製造問題(PCBA、打線)主導,雷射二極體失效極少;Google 的資料更直接寫「沒有雷射可靠度失效,韌體才是頭號問題」。「雷射是系統裡最不可靠元件」這個說法,來自直調雷射(DML/VCSEL)的經驗,不該套到 CW 身上。

AMD 的 Haisheng Rong 把數字對到機櫃層級。 Helios 開放機櫃:2.9 EFLOPS 算力、31 TB HBM4、260 TB/s scale-up 頻寬、43 TB/s scale-out 頻寬。能效階梯很乾脆:可插拔模組 >15 pJ/bit、板上光學(OBO)約 10–15 pJ/bit、CPO 約 5 pJ/bit,約三倍改善。
華為的 Zhang Shiyong 則展示了已經在跑的東西。 2025 年 Atlas 900 是 384 顆 NPU 配 6,912 顆 400G SR8(VCSEL + oDSP);2026 年 Atlas 950 換成 4,096 顆 800G SR8 的 VCSEL LPO,規模級距一路拉到數千顆 NPU,官方標示延遲降 90%、功耗降 60%。他同時秀了一顆 3.2T NPO 光引擎 demo:4 × (8×100G/lane)、50 公尺 OM4、13.7 W、約 4.3 pJ/bit。

3. 真正的瓶頸:成本的 80% 不在那顆雷射
Session II 第一位講者、UBC 教授兼 Dream Photonics 執行長 Lukas Chrostowski,把他整場演講的標題直接寫成兩句話:「資料中心需要幾十億顆雷射。連接雷射才是瓶頸。」
他拆了雷射的六道製造工序——材料、晶圓製程、元件測試、封裝、對準與固化、最終測試——然後配一張甜甜圈圖:晶片本身佔成本 20%,封裝/組裝/測試佔 80%。
更痛的是節奏。傳統蝶形封裝那條光路是「準直 → 隔離 → 聚焦進光纖」,需要次微米等級的主動對準。他給的數字是:每個連接的對準加點膠固化週期約 5–10 分鐘;八通道就是 40–80 分鐘的序列式組裝。
把這個數字乘上 Cignal AI 的 400 萬顆 ELSFP,每顆 8 顆雷射,答案很清楚:這條路走不到 2030 年。

他的解法是把精度從「零件擺放」搬到「光學連接」:先把雷射與光子晶片各自做好、各自測過,擺上去之後量測實際位置,再用 3D 列印當場把對應的透鏡寫出來。Dream Photonics 給的目標是單機台 500 萬個連接的產能,耦合損耗低於 1.2 dB。
這個「與其對得更準,不如讓對不準也沒關係」的思路,跟我們之前寫過的 Teramount 的 CPO 專利 與 光纖對晶片:CPO 裡最不性感、卻卡住所有人的那一步 是同一條線。
他也順手講了一段很少人公開講的話——關於 hybrid 與 heterogeneous 的選擇,他引用了 Intel 的教訓:在銷售量到達門檻之前先選 hybrid,太早走 heterogeneous 的風險是「超過一億美元的研發費用永遠收不回來,加上一條很貴的製程和很薄的毛利」。
4. 光源該住在哪裡:三個位置,三種失效風險
Chrostowski 第 5 張投影片把選項攤成三欄:可插拔收發模組(換整顆模組)、CPO + 外部光源(換 ELSFP,保留 CPO 與運算)、雷射做進 CPO 裡(他在這一欄上打了一個大紅叉,旁邊寫「失效風險?還是 socketized CPX 裡 on-chip 雷射的機會?」)。
重點不是哪個效能好,是「壞掉之後要換掉多少錢的東西」。
這也是為什麼兩份規格同時在這個時間點落地:
OCI 200G Line Interface v1.0(2026 年 3 月 11 日):每方向 4λ、單纖雙向共 8λ,Group A 從 1308.00 nm 起、Group B 從 1327.69 nm 起,相鄰間距約 2.3 nm(400 GHz),53.125 GBaud NRZ。AMD 補上 ELSFP 的硬規格:絕對波長精度 ±0.2 nm、RIN −144 dB/Hz、線寬 <1 MHz、case 溫 40–60°C。
Open CPX v1.0(2026 年 9 月 16 日,workshop 前四天):6.4/7.2 Tbps、32/36 lane、每 lane 最高 212.5 Gbps,明確定義兩種光源選項——內建雷射模組(ILM)與外部雷射模組(ELM/ELSFP),並統一一顆機械、電氣、光學、熱與 CMIS 都對齊的插座。
Open CPX 的完整拆解我們寫過一篇:拆解 Open CPX 1.0:CPO 終於有了一顆標準插座。
有意思的是,需求端跟元件端在這裡出現了分歧。Chrostowski 對「雷射做進 CPO」打叉,Oracle 卻明確表態「對 NPO/CPO,我們偏好整合式雷射(假設可行)」,理由是:收發模組的人為誤操作才是資料中心的頭號失效模式,CPO/NPO 把人移出部署與維運流程;而且 ELSFP 的可插拔性可能是負債而非資產——盲插連接器很難清潔、很難檢查,一旦污染整顆就報廢。
這場分歧沒有在 workshop 上被解決。它會由未來兩年的現場失效數據來解決。相關脈絡可參考 CPO 最脆弱的一環,是那顆雷射。

5. 「慢而寬」把問題丟回給雷射
哥倫比亞大學的 Keren Bergman 用一張能效階梯把系統的痛點量化:封裝內(GPU–HBM4,25.6 TB/s)小於 50 fJ/bit;scale-up(NVLink 6.0,每 GPU 3.6 TB/s)約 5 pJ/bit;scale-out(每 GPU 1.6 Tbps 的 NIC)超過 20 pJ/bit。從運算封裝走出來到光纖,能效掉了兩個數量級。
她的主張是「wide」:光域可以在同一根波導、同一根 pin 裡塞進多個通道,這是電域拿不到的紅利。哥大自己的 3D 光子 I/O 做到 5.3 Tb/s/mm²,80 通道 TX+RX、25 µm pad 間距,Tx 70 fJ/bit、Rx 120 fJ/bit。
Chalmers 的 Victor Torres-Company 則把「narrow & fast」與「wide & slow」的取捨講得更白:前者複雜度低(不用 MUX)但被 ISI 與高鮑率功耗限制,時脈回復也麻煩;後者接收靈敏度好、可用 CMOS 驅動器與微環調變器、可做 clock forwarding、延遲更好(不用 FEC、不用 DSP),代價是必須做多波長。這條軸線我們在 銅纜撐不住 AI 之後:scale-up 光互連的七條路 完整比較過。
現場他丟了一個即時投票:「頻率梳會在短距通訊扮演重要角色嗎?」62 位與會者,82% 投 Yes。
這就是整件事的迴圈:選了 wide,就得生出 8λ、16λ、32λ 甚至 128λ;於是雷射從一顆零件變成一整個子系統,剛剛才被丟開的製造問題,又原封不動回來了。

6. 六條研究路線的硬數字
Session II 的價值就在這裡:六組人馬,六種答案,每一組都帶了可驗證的數字。
Quintessent(Alan Liu,UCSB 衍生):不用 InP 做 O-band。 用 GaAs 量子點在 6 吋基板上長增益層,再鍵合到圖案化 SOI——沒有 InP、沒有二次磊晶、沒有電子束、沒有解理面。至今已長 750 片以上晶圓;三個磊晶批、約 3,000 顆雷射的未優化 WPE 集中在 25–30%。可靠度:80°C/125 mA 加速老化已超過 22,000 小時,另開一組 150 顆以上的新測試。單晶片 3 × 0.25 mm、單一電流源就出 8λ 梳,20°C 到 110°C 梳形不變、功率均勻度 2.0 dB;峰值 WPE >20%,矽波導內總功率 >80 mW,加增益 SOA 後 8λ 總功率 200 mW(>25 mW/λ)。最關鍵的一張:五組不同波長的 QD DFB,在 −15 dB 光回授下 RIN 仍守在約 −150 dBc/Hz——這代表可以不用隔離器。
Photon Bridge(Rui Santos):把 32 顆 DFB 和 AWG 塞進同一顆晶片。 InP 懸臂耦合到厚層 SOI,單晶片 8λ × 8 fiber。DFB 單 facet 25°C 下 50 mW(50°C 37 mW、65°C 27 mW);片上 AWG 實測平均通道間距 197.4 GHz(設計 200 GHz)、平均 1 dB 頻寬 115.8 GHz、通道偏移落在 ±27 GHz 內(rms 18.3/16.6 GHz)。產品 Palette-1 TOSA 規格是每色每纖 >35 mW,2027 年 Q1 送樣。
NTT(Yoshiho Maeda):把雷射做薄。 厚度低於 350 nm 的膜狀結構,同一套 MQW 同時做雷射、EAM、SOA 與 PD。16 通道膜 DML 陣列(1.11 × 2.75 mm):Ith <1.3 mA、片上最大約 4 mW、波長偏差 <±0.2 nm、SMSR >50 dB、平均 f3dB 25.7 GHz、能耗 0.33–0.65 pJ/bit、shoreline 密度約 1.6 Tbps/mm,56 GBaud PAM4(112 Gbps)跑 2 公里。膜 EML 陣列更兇:EAM 長 100 µm、雷射長 300 µm,EAM 的 3 dB 頻寬超過 100 GHz,1 V 擺幅下消光比 3.8 dB,55°C 下 4 通道各跑 400 Gbps,並做到 448 Gbps;主動區面積 2.0 × 0.5 mm,面積密度 1.6 Tbps/mm²、shoreline 密度 3.2 Tbps/mm,雷射能耗 0.12 pJ/bit。
Chalmers/Solinide Photonics(Victor Torres-Company):用非線性光學換頻寬。 光子分子微梳:兩個尺寸不同的微環線性耦合,把泵浦線在孤子生成時拉回共振。O-band 成果是 75 mW 泵浦、200 GHz 間距、28 條線在 1 mW 以上、轉換效率 69%。晶圓級統計拿了 9,283 個共振腔,轉換效率分布尖峰落在約 55%。封裝模組做了 30 小時連續鎖定、重複率與泵浦頻率都沒漂。Roadmap 是 150 mW 泵浦拿 64 條線、300 mW 泵浦在 100 GHz 間距拿 128 條線,效率都維持 70% 以上。
III-V Lab(Claire Besançon,Nokia Bell Labs/Thales/CEA-Leti 合資):換一種把 InP 搬到矽上的方法。 InPoSi 用鍵合而非異質磊晶,避開晶格、極性與熱膨脹三重失配。關鍵是 Soitec 的 Smart-Cut:離子佈植後鍵合再剝離,母片可以重複使用,直接降低成本與 InP 晶圓消耗,現場展示了 100 mm 與 200 mm 兩種尺寸。效能上,InPoSi 的寬面積 MQW 雷射閾值電流密度 0.4 kA/cm²,與原生 InP 參考樣品幾乎重疊;85°C/100 mA/3,000 小時加速老化後無可測衰退。
另外還有一家新面孔:ETH Zurich 衍生的五人新創在 roundtable 前臨時上台,主打光譜平坦度低於 2 dB、轉換效率 20% 以上、線間距 25–100 GHz 的梳源,剛完成種子輪。




7. 18 dB:整合到底值多少錢
如果整場 workshop 只能留一張投影片,我會留 NTT 的光功率預算對照。
同樣是要在 MUX 之後交出 0 dBm 的輸出,兩條路的帳是這樣算的:
路線 A(外部高功率光源 + 1×8 分光器):ELSFP 起點 +15.5 dBm,扣光纖損耗 1.5 dB、分光器損耗 9.0 dB、EAM 損耗 3.5 dB、MUX 損耗 1.5 dB,剛好 0 dBm。
路線 B(整合式膜雷射 + 片上 SOA):膜雷射起點 −2.5 dBm,扣耦合損耗 0.5 dB、EAM 損耗 3.5 dB,再由膜 SOA 補回 8.0 dB,扣 MUX 損耗 1.5 dB,同樣 0 dBm。
起點功率差 18 dB。 而這 18 dB 裡面,9 dB 是分光器——也就是「一顆大雷射餵八條通道」這個架構本身的代價。
這張圖解釋了很多事。為什麼華為要把雷射做上板(7.2T Hi-ONE NPO,36 × 224G,免 PM fiber,1:1 備援下 FIT <1);為什麼 Oracle 說「用較低功率的雷射,或是用較少的高功率雷射」;為什麼 AMD 特別提到 PM 光纖很貴、要盡可能減少纖數把功率塞進單纖。
所有高功率外部光源架構,本質上都在為分光損耗和光纖耦合損耗付錢。 整合的價值不在於「雷射做得多好」,而在於「不用付那筆錢」。
當然,代價也很清楚:把雷射做進去,熱、良率與可測試性全部變成你的問題。NTT 自己的總結表格把「可靠度」與「可製造性」兩欄留白,寫 TBD;技術成熟度自評 Level 3–5(概念驗證到部分規模原型);代工可得性一欄,直接寫「No」。

8. 對台灣供應鏈的意義
這場 workshop 對台灣鏈最有用的訊號有三個。
第一,價值正在從「做雷射」移到「接雷射」。 80/20 的成本結構、5–10 分鐘的對準週期、Open CPX 那顆標準插座、Teramount/SENKO/上詮/合聖在做的可拆式與擴束式耦合——這些不是週邊,是主戰場。對 OSAT、連接器廠、被動元件廠與精密機構廠來說,這一輪的進入點比「能不能長磊晶」實際得多。
第二,規格定了,但光源本身還沒定。 OCI v1.0 把介面鎖住(4λ × 400 GHz、±0.2 nm、RIN −144 dB/Hz),可是怎麼生出這 4λ 完全開放:離散 DFB 陣列、頻率梳、多波長雷射、異質整合陣列,AMD 自己的投影片就列了四條路並各標優缺點。這對 聯亞(3081) 這類已經在做多波長 CW 雷射的廠商是機會窗;對 聯鈞(3450) 這種押在 ELSFP 封裝的,則是規格終於落地、但競爭同時全面開打。
第三,InP 的替代路線第一次同時出現在同一場會。 Quintessent 用 GaAs 量子點繞開 InP,III-V Lab 用 Smart-Cut 讓 InP 母片可重複使用,華為把量子點 DFB 推到 100°C/200 mW,Chrostowski 直接把「InP 供應鏈問題 + 需要隔離器」寫成 InP QW 的兩大挑戰。短期內這些都撼動不了 InP 的主流地位,但對一個正在缺料、正在被地緣政治重畫的環節來說,「有第二條路在跑」本身就是訊息。
總結
這場 workshop 的組織方在開場說得很誠實:目的不是找出「最好的 AI 資料中心光源」,而是找出還缺什麼。
三個半小時之後,缺的東西其實很清楚——不是更高的功率,不是更窄的線寬,不是更多的波長。缺的是一條可以在 2030 年做出幾十億顆、每顆都不用花 5 分鐘對準、壞了不用換掉整顆 GPU 封裝的產線。
所以如果你只從這篇帶走一句話,帶走這句:這一輪光通訊的勝負手,已經從「誰的雷射比較亮」變成「誰能把雷射接上去而不虧錢」。 接下來兩年要盯的,不是 dBm 和 GHz,是 dB/連接、秒/連接,和 FIT。
本文僅供技術與產業趨勢分析,不構成任何投資建議。
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