ECOC2026 | 快而窄 vs 慢而寬:scale-up 光互連的勝負,卡在晶片邊緣那道 SerDes
ECOC 2026 首場 Symposium「Winning Interconnects for AI」上下半場共 12 位講者:NVIDIA、Broadcom、Microsoft、Marvell、Arista、Cerebras、Nokia、Corning、imec、Tyndall、TeraHop、Scintil,吵的其實是同一個問題——scale-up 要不要跟著 SerDes 一路衝到 400G PAM4。
快而窄(Fast & Narrow)陣營:Arista 的 XPO 把可插拔推到 12.8T/25.6T 液冷;Broadcom、NVIDIA 則用 CPO 把 102.4T 交換器做成 <4 pJ/bit,MTBF 比可插拔好 10 倍。
慢而寬(Slow & Wide)陣營:OCI MSA 用 4λ × 50G NRZ 雙向跑單纖 200G;NVIDIA 已經展示 8λ DWDM;Broadcom 的 VCSEL NPO 做到 1.5 pJ/bit。
分水嶺不在「CPO 還是可插拔」,而在 XPU 邊緣那道電介面。只要晶片還得同時餵銅和光,200G/400G PAM4 SerDes 就不會退場,慢而寬每條 link 都得先付約 4 pJ/bit 的 inverse gearbox 稅。依講者給的時程,2027–2028 年是快而窄的主場,慢而寬要等到 2029–2030 年才輪得到量產。
現場民調也往這個方向偏:會後認為三年後會走到 CPO 的比例從 11% 升到 34%,PAM4 從 46% 升到 54%,押 NRZ 的人反而變少。
1. 同一批聽眾,兩個半小時後改口了
主持人 Daniel Kuchta(NVIDIA)開場就先做一輪 Kahoot 投票,散場前再問一次同樣三題。第一輪用的是免費帳號,只有約 54 人擠得進去;第二輪換成付費帳號,參與人數衝到約 170 人。樣本不完全可比,但方向很清楚。

三個變化值得記下來:
「維持可插拔」從 26% 掉到 9%。聽完 Arista 的 XPO 簡報後,大家反而不覺得可插拔會原地不動,因為 XPO 本身就是可插拔大改版。
CPO 從 11% 升到 34%,NPO 雖然還是第一名,但從 59% 掉到 44%。Broadcom 和 NVIDIA 的量產數據說服了一部分人。
調變格式從 NRZ/PAM4 各 46% 的平手,變成 PAM4 54%、NRZ 36%。 這是全場最有意思的訊號:慢而寬的 NRZ 理論上最省電,但工程師回到現實,押的是 SerDes 的慣性。
至於「最重要的指標」,pJ/bit 以 45% 穩居第一。Andy Bechtolsheim(Arista)在台上直接唱反調,說他的答案是成本。這個分歧,其實就是整場 Symposium 的縮影。
2. 為什麼現在吵:銅的距離每一代被砍半
問題的起點不是光,是銅。Marvell 的 Claudia Hössbacher 給了一組很殘酷的數字:每條 lane 從 100G 到 200G,被動銅纜的可用距離從 5 公尺掉到 2.5 公尺;400G 剩 1.25 公尺,800G 剩 0.6 公尺,1.6T 只剩 0.3 公尺。 一座機櫃本身就高 2 公尺。

規模也在同步放大。Marvell 列出的互連數量:2.5 萬顆 XPU 需要 7.5 萬條互連,2024 年 10 萬顆 XPU 需要 50 萬條,走到 100 萬顆 XPU 時會超過 1,000 萬條。互連數量長得比 XPU 還快。
imec 的 Peter Ossieur 用功耗算帳,把問題講得更直接:
2026 年的 scale-up 介面:進出各 14.4 Tb/s,走 1 公尺銅背板,4.5 pJ/bit,約 65 W。
2035 年的推估:進出各約 480 Tb/s,距離拉到 10 公尺;就算用 5.0 pJ/bit 的 CPO,光 scale-up 介面就要燒掉約 2.4 kW,而 XPU 本體已經約 4.5 kW。

距離被速度砍半,功耗被頻寬放大。scale-up 從「櫃內銅」走向「跨櫃光」,已經是算術題,不是信仰題。
NVIDIA 的 Ling Liao 也證實了這點:今天 scale-up 的被動銅纜只能走 1–2 公尺,NVIDIA 已經做出櫃內用銅、櫃與櫃之間用光連接的 NVL576 原型系統(8 個機櫃)。她的措辭很精準:光不是來取代銅,而是補上銅到不了的地方。這和我們之前在 SemiAnalysis:銅與光是偽命題 的結論一致。
3. 兩種活法:誰去遷就誰的 SerDes
把 12 位講者的方案攤開來看,路線只有兩條,差別在誰去遷就誰。

快而窄:光學遷就晶片。沿用 200G → 400G PAM4 SerDes,光模組可以走 DR8、BiDi、LPO、LRO,也可以做成 CPO。優點是吃得到整個可插拔生態系,而且同一顆光學可以兼作 scale-out。
慢而寬:晶片遷就光學。把頻寬拆成很多條 50G/100G NRZ,靠 DWDM 多波長、VCSEL 陣列、µLED 或 3D 光 I/O 把寬度補回來。優點是不需要 DSP,pJ/bit 和延遲都低,還可以預留備援通道。
Arista 把 10–20 公尺的多櫃 scale-up 距離,歸納成五種方案在搶:介電質 RF/微波纜、慢而寬 VCSEL 陣列、慢而寬 DWDM、用先進封裝的快而窄光學,以及 400G-PAM4 DR8 + BiDi。這張地圖我們在 scale-up 光互連的七條路 有完整拆解,這次 ECOC 等於是各陣營把數字補上。
4. 快而窄陣營:XPO 把可插拔推到極限,CPO 已在量產
4.1 XPO:一顆吃掉 8 顆 OSFP
Andy Bechtolsheim 首先承認,OSFP 是史上出貨量最大的可插拔:今年出貨超過 1.2 億顆,2028 年預估超過 2 億顆。但瓶頸也很清楚:每 1U 最多 32 個埠,單顆功耗上限 30–40 W。
XPO(eXtra-dense Pluggable Optics)的解法是把可插拔整個放大:
一顆 XPO = 12.8T,內含 64 個 200G 通道,由兩片 32 通道 paddle card 背對背夾住一塊共用的液冷 cold plate,前面板密度約是 OSFP 的 4 倍。
204.8T 交換器用 16 顆 XPO 就能塞進 1U,換成 OSFP 要 128 顆、佔 4U。
以 512 顆 XPU、每顆 25.6T scale-up 頻寬計算,OSFP 方案需要 8 個交換器機櫃(比 GPU 機櫃還多),XPO 只要 2 個。

時程也已經排定:XPO MSA 於 2026 年 3 月 20 日成立,目前有 150 家成員(Andy 稱為「史上最大的光學 MSA」),1.0 規格已在 7 月 31 日公布,量產模組預計 2027 年第一季出貨,放量大約落在 2027 年底到 2028 年 1 月,首發平台是 204.8T 交換器。
最大的新聞是 400G/lane。Arista 和鴻海旗下的 Foxconn Interconnect Technology 合作模擬 448G 卡緣連接器:現行 224G 連接器的插入損耗在約 90 GHz 就崩掉,448G 版本可以撐到約 125 GHz,第一批實測結果預計 10 月出爐。25.6T XPO 的散熱設計可以吃下 500 W,還能把完整的 C/O 波段收發器塞進單一模組。
Andy 的結論是:「200G → 400G SerDes 會主導下一代」。XPO 賭的就是這一點。
4.2 CPO:Broadcom 和 NVIDIA 的答卷是可靠度
Broadcom 的 Rajiv Pancholy 把 CPO 的價值收斂到一件事:可靠度。
Tomahawk 6-Davisson 是業界第一台 102.4T CPO 乙太網交換器,功耗比可插拔少 70%,可靠度提升 10 倍,而且累積超過100 萬小時無 link flap。
引用 Meta 去年在 ECOC 的論文:在 24K 叢集上,CPO 讓訓練作業效率提升約 90%。原因是每次 link flap 都得退回上一個 checkpoint 重跑,壞一條鏈路,全叢集陪葬。
CPO 路線圖:TH4 Humboldt(2022,25.6T)→ TH5 Bailly(2024,51.2T)→ TH6 Davisson(2026,102.4T,200G/lane)→ 第 4 代 CPO(2028)。

NVIDIA 的數字更硬:Spectrum-6 CPO 交換器 102.4 Tb/s,由 512 個 200G 埠、32 顆 3.2T CPO 引擎組成,含雷射在內的能效低於 4 pJ/bit,比全 retimed 可插拔省 3.5 倍。引擎採用 TSMC COUPE:EIC 用 FinFET 邏輯製程,PIC 用 SOI N65 矽光製程,以 SoIC 接合,搭配微環調變器與 µLens 光柵耦合,量產中的 212.5 Gbps 鏈路 BER 低於 1e-10。

Panel 上有人直接問 NVIDIA 對 XPO 的看法,Ling Liao 只回一句:「We are fully committed to CPO.」
5. 慢而寬陣營:OCI 是標準,DWDM 是武器
5.1 OCI MSA:用 NRZ 把電和光解耦
OCI MSA(Optical Compute Interconnect)在 2026 年 3 月成立,創始成員是 Meta、Microsoft、OpenAI、AMD、Broadcom、NVIDIA。Broadcom 用一張表解釋為什麼需要它:電介面 200G PAM4 可以做 linear,400G 或許可以,800G 則「不太可能」。OCI 乾脆把電和光脫鉤:
Gen1 = 4 個波長 × 50G NRZ,雙向傳輸,單纖 200G;下一代走 100G NRZ,再往上靠 DWDM 疊波長,理論上能一路長到 3.2T。
Broadcom 試算了一個 1,024 顆 XPU 的單層 scale-up 叢集:每顆 XPU 25.6 Tbps、交換器 204.8T,總共 16 個 GPU 機櫃加 4 個交換器機櫃;每顆 GPU 需要 128 條 BiDi 光纖,每個交換器機櫃要 32,768 條光纖。今天的 NVL 是 72 或 144 顆。


Microsoft 的 Fotini Karinou 把 OCI 的時程講得很坦白:200G 是今天,400G 標註「2027(?)」,800G 標註「TBD,>2030(?)」。問號是她簡報上自己打的。現場有人追問,4 × 50G 勉強撐得到 4 × 100G,要怎麼走到 4 × 200G?答案是靠增加波長數與波特率。聽起來合理,但還沒有數據佐證。
Microsoft 的佈局分兩波:Wave 1 先用 off-package 光學做 scale-up,走 OCI Gen1;Wave 2 走向 CPO 等級的整合,同時把光學延伸到 CPU 的 PCIe/CXL 記憶體池化。後者的規格很硬:光模組延遲 <5 ns、<4 pJ/bit,距離從今天的機櫃內 1–3 公尺,未來延伸到整排 20–50 公尺,VCSEL 在這裡有機會。
5.2 DWDM 與 VCSEL:數字已經不是 PPT
NVIDIA 雖然在 scale-out 押 CPO,但 scale-up 的主力研發方向其實是 DWDM NRZ。現場展示:8 個波長、各 32G,單纖 256G,200 GHz 波長間距,間距誤差 ±20 GHz、功率差異 ±0.5 dB、SMSR 約 60 dB,全通道鎖定跑了 16 小時零錯誤,眼圖時序餘量接近 0.5 UI。雷射則有三條路:個別超高功率雷射、雷射陣列加 MUX、梳狀雷射。Ling Liao 說「沒有通吃的贏家」,看產品時程、每個波長需要的功率和波長數決定。
Corning 的 Chris Wu 引用 Broadcom 的數據:100G VCSEL 3.2T NPO 功耗 5.3 W,折合 1.5 pJ/bit,而矽光 CPO/NPO 落在 5–9 pJ/bit;可靠度 <0.1 FIT,18 顆 NPO 就能給 XPU 58T 的逃逸頻寬。代價是光纖:每顆 NPO 需要 4 個 MPO-16。Corning 的解法是用光纖束把 64 芯收進一顆連接器,連接器數量直接砍到四分之一。但他也承認,光纖束目前只支援多模,單模還沒準備好。
6. 真正的戰場:一把 pJ/bit 的尺,和一道 gearbox 稅
把各家公布的 pJ/bit 排成一把尺,就看得出兩個陣營各自卡在哪裡。

關鍵在 Arista 那兩張架構圖。慢而寬的光學本身很省電,8 × 50G NRZ VCSEL 只要 1 pJ/bit,但 XPU 吐出來的是 400G PAM4,中間得先經過一顆 8:1 inverse gearbox,這顆就吃掉 4 pJ/bit。DWDM 版本也一樣,4:1 gearbox 同樣是 4 pJ/bit。光學省下來的電,大部分被 gearbox 吃回去了。
TeraHop 的 Ryan Yu(同時擔任 XPO 與 Open CPX 兩個 MSA 的共同主席)也用 bar chart 說了同一件事:只要 XPU 還要同時支援銅與光,就得保留 200G-PAM4 SerDes;在這個前提下,Open CPX NPO 加上內建雷射,可以做到 <5.6 pJ/bit,是最實際的解。慢而寬要等到「某一年」SerDes 真的拿掉,功耗才會掉到個位數低段。
慢而寬不是輸在光學,而是輸在時序:XPU 的 I/O 還沒準備好為它改版。
imec 的看法剛好相反:DSP 和高速資料轉換器讓功耗很難壓到 1 pJ/bit 以下,未來系統一定要走到那裡,所以唯一的路是很簡單的 NRZ 光通道,再用封裝與整合把頻寬補回來。兩邊都對,差別只在哪一年。
7. 雷射:該內建還是外掛?灰塵才是頭號殺手
Scintil 的 Sylvie Menezo 把 scale-up 外部雷射光源(ELS)的規格寫得很清楚:每個波長 200 mW 光功率、光纖端 wall-plug efficiency >10%、RIN < -144 dBc/Hz、線寬 1 MHz,波長間距從 20 nm 一路收到 0.57 nm,格點精度 ±0.2 nm,而且要能量產到 10 億顆。她的判斷是,今天只有分立式 InP DFB 能達標,但傳統 4 吋 InP 製程要逐顆做光柵、切 bar、鍍膜、主動對光,量產放不大。

Scintil 的解法是保留 DFB,但把光柵做在 8 吋矽晶圓上,III-V 只負責增益:16 顆雷射陣列在晶圓級完成測試,每 8/16 顆雷射只需要一次主動對光。進度是:400 µm 腔長今天做到 50 mW(50°C)、16% WPE;1300 µm 腔長目標 100 mW(2026 年 12 月);2000 µm 腔長目標 200 mW(2027 年第三季)。
Panel 上的雷射可靠度之爭很精彩。TeraHop 拿出數據:累積出貨超過 2,500 萬顆矽光收發器、超過 1,000 億 device-hours,PIC 的 FIT <0.01,所以主張雷射應該內建。NVIDIA 的回應是,CW 雷射本身確實可靠,但 CPO 要的是最高密度,能拿出去的元件就拿出去,放在外面也方便維修。
最後全場罕見地達成共識:最常見的故障是灰塵,其次是人為插拔。Andy 指出,可插拔壞了就整顆拔掉寄回原廠;整合式方案的同一顆髒接頭,卻會引發一場「獵巫」。Cerebras 的 JP Fricker 說得最直接:「誰能減少有灰塵的介面,誰就贏。」延伸閱讀:光纖對晶片:CPO 裡最不性感、卻卡住所有人的那一步。
8. 更遠一步:光學直接長進晶圓
下半場有兩位講者把時間軸拉到 2030 年之後。
imec 的 3D 光 I/O:把 XPU 用 Cu-Cu 混合鍵合疊在光學中介層上,走 32G/64G NRZ、無 DSP,用 32–64 個波長把頻寬補回來。GeSi EAM 加 2 nm CMOS 的目標是 0.5 pJ/bit;換成 III-V EAM 加 GaAs 量子點雷射,目標 0.25 pJ/bit、16 Tb/s/mm、330 mm 距離。這個規格,今天的電互連整整差了兩個數量級。

Cerebras 的晶圓級光 I/O:WSE 的片上記憶體頻寬達 43,200 TB/s(NVIDIA Rubin 是 22 TB/s)。Hot Chips 2026 宣布的 CS-6 要用混合鍵合疊 DRAM 晶圓,下一步是疊光學晶圓,讓光電轉換發生在晶圓表面任何一個運算區域的正上方,光頻寬就能隨晶圓面積成長,而不是只隨周長。不過有個反差值得注意:Cerebras 今天的系統,反而從 near-package optics 退回可插拔光學,理由是模組化與可維修性。
Tyndall 的 Peter O'Brien 則補上封裝端:玻璃基板在 200 mm 晶圓上能放 64 個封裝,換成 510 mm 面板可以放 644 個。但玻璃核心被電氣通孔塞滿,光波導幾乎找不到走線空間,所以他們把光學改做在玻璃上面。
9. 時間表:2027 是可插拔推到極限的一年

把所有時程疊在一起,節奏很清楚:
2026–2027:XPO 1.0 規格、Open CPX Rev 1.0(9 月 16 日發布,約 46 家公司加入、另有約 40 家審核中)、XPO 模組 2027 年第一季量產。快而窄的可插拔與 NPO 先上場。
2028:首批 400G SerDes 交換晶片、Broadcom 第 4 代 CPO、XPO 放量。快而窄在這一年會再推高一階,讓慢而寬的 gearbox 稅更痛。
2029–2030:TeraHop 估計慢而寬的量產落在這個區間,前面 2027–2028 年是概念驗證與少量部署。OCI 800G 則在 2030 年之後。
我們在 LightCounting CPO/NPO 大會 那篇就提過,產業重心已經從「技術行不行」搬到「誰能可靠量產到百萬顆」。這場 ECOC 再補上一個維度:誰能等到 XPU 為它改 I/O。
10. 台灣供應鏈的意義
2027–2028 的錢,在快而窄這邊。 XPO 讓單顆模組的價值量變成 8 顆 OSFP 加上液冷 cold plate,組裝與液冷的門檻同時抬高。XPO 核心創始成員有鴻海旗下的 FIT,448G 卡緣連接器也是它和 Arista 一起開發;Open CPX 的早期貢獻者名單裡,可以看到智邦、嘉澤。連接器、液冷快接頭、交換器 ODM,是最先吃到這一波的環節。
CPO 的封裝主權已經明確在台積電。 NVIDIA 的 CPO 引擎直接寫明 TSMC COUPE(N65 SOI PIC + FinFET EIC + SoIC)。對台灣 OSAT 與測試廠來說,機會在 Broadcom 講的三個瓶頸:超過 1,000 芯光纖接到每一顆封裝、可拆式光纖連接器、自動化組裝與測試。
雷射是兩個陣營都要的東西。 快而窄要 CW 雷射餵矽光,慢而寬要多波長 DFB 陣列或梳狀光源;Scintil 喊出的是「10 億顆」等級的需求。InP 磊晶與 CW DFB 雷射廠(例如聯亞)受惠方向不變,但規格會從「單顆高功率」走向「多波長、窄間距、晶圓級可測」。誰先做出 100–200 mW、波長精度 ±0.2 nm 的 DWDM 光源,誰就搶到 2029 年那班車。
VCSEL 在 scale-up 與 CXL 記憶體池化重新有戲。 1.5 pJ/bit、<0.1 FIT,再加上消費性電子等級的量產規模,但前提是多模光纖束與連接器能跟上。台灣的 VCSEL 磊晶與元件廠,可以開始盯 Microsoft Wave 2 的時程。
總結
這場 Symposium 最有價值的地方,是把「CPO 對可插拔」這個假議題拆掉了。XPO 本身就是可插拔,Open CPX 同時支援 NPO 和 CPO,NVIDIA 在 scale-out 押 CPO、在 scale-up 研究 DWDM,Cerebras 甚至退回可插拔。封裝形式只是結果,真正的變數是 XPU 邊緣那道 SerDes 往哪裡走。
如果 400G PAM4 SerDes 在 2028 年如期量產,快而窄會再吃三年,XPO 與 CPO 各自拿下可維修性與可靠度的市場。
如果 XPU 廠開始為 scale-up 提供原生的低速並行 I/O(OCI 的創始成員名單裡,AMD、NVIDIA、Broadcom 都在),慢而寬的 gearbox 稅會瞬間歸零,pJ/bit 的差距會一次從 5 倍拉到 10 倍以上。
接下來要盯三個訊號:Arista 10 月的 448G 卡緣連接器實測結果、OCI Gen2 400G 的規格時程是否拿掉問號、Scintil 200 mW DFB 能否在 2027 年第三季交貨。 前者決定快而窄的壽命,後兩者決定慢而寬什麼時候接手。
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