看懂慢而寬光互連,先看懂這兩件事:SerDes 與 Die-to-Die
1. 為什麼聊慢而寬光互連,最後都會聊到 SerDes
這一年問慢而寬光互連的人越來越多,從 microLED、microVCSEL 到 OCI MSA 的多波長 NRZ,問題也很一致:「microLED 一顆只能跑幾 Gbps,怎麼跟 200G 的雷射比?」「VCSEL 不是被矽光子淘汰了嗎?」「NRZ 不是上一代的東西嗎?」
這三個問題都問錯了方向。我們在 microLED 光互連系列、以及 殺死慢而寬的不是物理,是六萬條光纖 這類 ECOC、OCP 現場拆解裡,反覆看到同一件事:決定一條光互連划不划算的,常常不是光學那一段,而是光學旁邊那顆電晶片講什麼語言。
這個語言有兩種。一種叫 SerDes,一種叫 Die-to-Die(D2D)。很多人寫過它們的定義,但很少有人把兩者放在一起講清楚:它們不是兩種規格,而是兩種相反的「搬頻寬」哲學。看懂這兩種哲學,你再回頭看任何慢而寬的新聞,會發現大部分的爭論其實早就有答案。
這篇是免費的基礎篇,目標只有一個:讓你下次看到「X Tbps、Y pJ/bit、Z 公尺」的光互連新聞時,知道該追問哪三個問題。
2. 大家以為比的是光源,其實比的是頻寬怎麼拆
先排除一個誤解。光互連的比較,常被簡化成「雷射 vs LED」「矽光子 vs VCSEL」這種元件之爭。但元件只是結果,前面還有一個更上游的選擇:
總頻寬 = 每條通道的速率 × 通道數
同樣要搬 1.6 Tbps,你可以讓 8 條通道各跑 200G,也可以讓 64 條通道各跑 25G,甚至讓 800 條通道各跑 2G。帳面上完全相等,但要付的錢性質完全不同:
少數通道跑很快:腳位少、線少,但每條通道都需要複雜的電路去對抗高頻衰減。錢花在 IC 上。
大量通道跑很慢:每條通道的電路簡單到幾乎不用處理,但你需要很多很多條線,以及能把它們整齊排好的封裝。錢花在通道上。
前者就是 SerDes 的世界,後者就是 Die-to-Die 的世界。microLED 只能跑幾 Gbps、DWDM 只跑 NRZ 都不是缺點,而是它們注定站在後者那一邊——問題在於,它們要接的那顆晶片,願不願意站過來。
3. SerDes:把八線道併成一條高速公路
3.1 為什麼需要 SerDes
晶片的腳位是有限的。一顆交換器晶片要搬 102.4 Tbps,如果每根腳只能跑 1 Gbps,你需要超過十萬根腳,這顆晶片根本封裝不出來。SerDes(Serializer/Deserializer,序列器/解序列器)的作法是:在發送端把一排平行的慢速資料「排隊」壓成一條高速序列訊號送出去,在接收端再拆回平行資料。
可以把它想成高速公路的匝道:八條市區慢車道的車流,在匝道口併成一條時速 300 公里的高速車道,到了下一個城市再分流回市區。腳位省下來了,代價是那一條車道必須極度可靠。

▲ SerDes 原理。發送端把平行資料序列化,經過驅動與前饋等化(FFE)送進有損耗的通道;接收端用類比前端、ADC 與 DSP 把被衰減的訊號「救回來」,再由時脈資料回復(CDR)抽出時脈、解序列化。速率越高,接收端要做的事越多|來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 Wikipedia、Synopsys、Cadence 224G SerDes IP 說明、IEEE JSSC 2023
3.2 實例:一顆晶片塞 512 條 200G
最直觀的例子是 Broadcom 在 2025 年 6 月開始出貨的 Tomahawk 6。這是第一顆單晶片 102.4 Tbps 的乙太網交換器,它的 I/O 有兩種配置:512 條 200G PAM4 SerDes,或 1,024 條 100G SerDes。Broadcom 特別強調它的 200G SerDes 能推動長距離被動銅纜,這是整顆晶片的賣點之一。
換句話說,今天一顆 AI 網路晶片的「邊緣」,幾乎全部被 SerDes 佔滿。GPU 也一樣,NVLink 對外的每一條鏈路,本質上都是一組高速 SerDes。
3.3 代價:速率每翻一倍,接收端就要多做很多事
SerDes 的麻煩在於,銅線對高頻的衰減是非線性的。速率翻倍,Nyquist 頻率翻倍,通道損耗暴增。工程師的應對方式是一層一層加電路:
發送端加前饋等化(FFE),先把訊號「預扭曲」
接收端加連續時間線性等化(CTLE)、高速 ADC,把類比訊號數位化
再用 DSP 做幾十個 tap 的數位等化、決策回授等化(DFE),224G 世代還要加上最大似然序列偵測(MLSD)
最後還要前向錯誤更正(FEC)兜底
這些電路都要錢、要面積、要功耗。學術界的 224G SerDes 數字可以當參考:一篇 5 nm 的 224G PAM4 接收器,光是類比部分就約 1.41 pJ/bit;一篇 3 nm 的 224G 長距收發器,類比部分合計約 3 pJ/bit,每條通道佔 0.5 mm²。這些還沒算 DSP 的數位功耗。 Alphawave 也提過一個很直觀的對比:若架構不變,從 112G 推到 224G,可用距離會從大約一英尺掉到一英寸,這就是為什麼 DSP 變成必需品。
這張圖展示了一條 112G 以上 PAM4 SerDes 接收端的 DSP 鏈:從 ADC 數位化之後,依序是 FFE、DFE、時脈回復,再到 MLSD 與 FEC。上面那四個條列,就是這張圖裡一格一格的方塊,每一格都要耗電。

▲ PAM4 DSP for 112G and beyond:高速 SerDes 接收端的數位訊號處理鏈|來源:Synopsys/Semiconductor Engineering
距離也同步被砍。Marvell 在 ECOC 2026 給過一組數字:每條 lane 從 100G 升到 200G,被動銅纜可用距離從 5 公尺掉到 2.5 公尺;400G 只剩 1.25 公尺。SerDes 的路線圖,就是一條「越跑越快、越走越近、越來越燒電」的路線圖。
這張圖展示了 Marvell 在 ECOC 2026 的推算:lane 速率每翻倍一次,被動銅纜的可用距離就砍半。SerDes 越快,能直接用銅走的範圍越小,這正是後面光互連要接手的地方。

▲ Marvell:lane 速率每翻倍一次,被動銅纜可用距離就砍半,200G 約 2.5 m、400G 只剩 1.25 m|來源:Marvell, ECOC 2026 Symposium(Simple Tech Trend 現場拍攝)
4. Die-to-Die:封裝裡的千線道平面道路
4.1 為什麼需要 D2D
SerDes 的世界假設「線很貴」,所以要少拉線、每條跑快。但到了封裝內部,這個假設不成立了。
原因是 AI 晶片已經大到撞上光罩極限。一次曝光能做的最大晶片面積約 858 mm²,NVIDIA 上一代 GH100 已經做到 814 mm²,幾乎沒有空間再長大。解法是把一顆大晶片拆成兩顆或更多「晶粒」(die),放在同一個封裝裡,用矽中介層(interposer)或矽橋(bridge)連起來。
矽中介層上的走線是用半導體製程做的,線距是微米等級。在這裡,線一點都不貴,你可以一口氣拉上萬條。 既然線便宜,就沒必要讓每條線跑得很快,於是 D2D 介面走了完全相反的路:大量並行、每條低速、NRZ 調變、幾乎不需要等化,更不需要 DSP。
用道路比喻:SerDes 是跨城市的高速公路,D2D 則是同一個園區裡兩棟大樓之間的千線道平面道路,每條車道都慢慢開,但車道多到數不完,而且兩棟樓只隔一條街。

▲ 同樣搬 1.6 Tbps 的兩種拆法。左邊 SerDes 用 8 條 200G PAM4 通道,每條都要 FFE、CTLE、ADC、DSP、FEC;右邊 D2D 用 64 條 25G NRZ 通道,每條只剩簡單的驅動器與接收器,但需要矽中介層提供密集走線,且距離只有毫米級|來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 UCIe Consortium、OCP BoW 規格、IEEE JSSC 2023
4.2 實例:兩個把兩顆晶粒變成一顆的案例
Apple UltraFusion(M1 Ultra,2022):Apple 把兩顆 M1 Max 晶粒並排,用矽中介層接上超過 1 萬條訊號,提供 2.5 TB/s 的晶粒間頻寬,讓作業系統把兩顆晶粒當成一顆晶片。這是消費性產品第一次大規模示範 D2D 的威力。
這張圖展示了 M1 Ultra 的結構:上下兩顆 M1 Max 晶粒,中間那條窄窄的帶狀區域就是 UltraFusion。1 萬條訊號全部擠在這段晶片邊緣上,是「晶片邊緣長度」最直觀的畫面。

▲ M1 Ultra 由上下兩顆 M1 Max 晶粒組成,中間以 UltraFusion 矽中介層連接超過 1 萬條訊號|來源:Apple(經 All About Circuits 轉載)
NVIDIA Blackwell NV-HBI(B200,2024):Blackwell 用兩顆逼近光罩極限的晶粒(各約 1,040 億個電晶體)組成一顆 GPU,兩顆之間靠 NV-HBI 接起來,頻寬 10 TB/s,延遲低到軟體看到的就是單一 GPU。對照 Blackwell 對外的 NVLink 5 是每顆 GPU 1.8 TB/s,封裝內的 D2D 頻寬是封裝外 SerDes 的五倍以上。這不是巧合,而是 D2D 的結構優勢。
這張圖展示了 Blackwell 的雙晶粒封裝:兩顆晶粒並排在 CoWoS-L 上,中間的 NV-HBI 提供 10 TB/s。可以和同一張投影片上對外的 NVLink 頻寬對照,感受封裝內外差了多少。

▲ NVIDIA Blackwell 以 NV-HBI 在兩顆晶粒之間提供 10 TB/s 頻寬,軟體看到的是單一 GPU|來源:NVIDIA, Hot Chips 2024(ServeTheHome 報導)
4.3 標準化:UCIe 與 BoW
早期的 D2D 都是各家自己定義,Apple 有 Apple 的,NVIDIA 有 NVIDIA 的,晶粒之間無法混搭。2022 年起,產業開始把它標準化,最主要的兩個是:
UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express):Intel、AMD、台積電等成員共同制定,目前最主流。2025 年 8 月發布的 UCIe 3.0 把單線速率從 32 GT/s 拉到 48 與 64 GT/s,能效目標維持在 0.5 到 0.75 pJ/bit。在先進封裝(UCIe-A)上,一個模組 64 條線、每條 64 Gbps,合計約 4 Tbps。
BoW(Bunch of Wires):OCP 開放運算計畫底下的規格,名字就很直白,「一堆線」。它的設計目標是能用在便宜的有機基板,也能用在先進封裝,讓中小型晶片公司也能玩 chiplet。
這兩份規格裡都有一個值得記住的詞:beachfront(或 shoreline),晶片邊緣長度。D2D 比的不是單線多快,而是每毫米晶片邊緣能擠出多少頻寬(Tbps/mm),以及每個 bit 花多少能量(pJ/bit)。這兩個指標,正是後面慢而寬光互連拿來宣傳的指標。
這張圖展示了 UCIe 3.0 的關鍵指標:同樣是 D2D,標準封裝(UCIe-S)與先進封裝(UCIe-A)的單模組寬度、頻寬密度(GB/s/mm)與 pJ/bit 差多少。先進封裝線更密,所以同樣的晶片邊緣能塞進更多頻寬。

▲ UCIe 3.0 關鍵指標:48/64 GT/s 資料速率、各封裝類型的頻寬密度與能效目標|來源:UCIe Consortium(經 Semiconductor Engineering 轉載)
這張圖展示了一個 UCIe-A x64 模組在晶片邊緣的 bump 佈局:64 條資料線加上時脈、電源與接地,排成 10 列往外走線。它把「慢而寬」的物理代價畫出來了:寬,就是要佔掉這麼一大片晶片邊緣。

▲ UCIe-Ax64 10 列 PHY bump map 與訊號逃逸走線|來源:UCIe Consortium(經 Synopsys 轉載)
5. 一張表拆解 SerDes 與 D2D 的差異
比較項目 | SerDes(快而窄) | Die-to-Die(慢而寬) |
每條通道速率 | 100G 到 200G,往 400G 走 | 數 Gbps 到 64 Gbps |
通道數 | 少(每埠 4 到 8 條) | 多(數十到上萬條) |
調變 | PAM4 | NRZ |
傳輸距離 | 公分到公尺(銅),配光模組可到公里 | 毫米到數公分 |
主要耗電來源 | 等化、ADC、DSP、FEC | 驅動器與接收器本身 |
能效量級 | 數 pJ/bit 起跳(未含光模組) | 低於 1 pJ/bit |
瓶頸 | 頻率越高、距離越短、功耗越高 | 走不遠,需要先進封裝 |
代表例子 | Broadcom Tomahawk 6、NVLink 對外鏈路 | Apple UltraFusion、NVIDIA NV-HBI、UCIe、BoW |
一句話記住:SerDes 解決的是「腳位不夠」,D2D 解決的是「晶片太大」。 前者為了走遠而把電花在電路上,後者因為不用走遠所以把電省下來。
6. 回到慢而寬:所有方案其實都在做同一件事,把 D2D 拉長到機櫃之間
現在可以回答開頭的問題了。不論是 microLED、VCSEL 陣列,還是多波長的 DWDM NRZ,它們從來就不打算跟 200G 雷射比單通道速率。它們想做的都是同一件事:把 D2D 那套「慢而寬、不需要 DSP」的哲學,從封裝內的幾毫米,用光拉長到機櫃之間的 10 到 50 公尺。
差別只在「寬」從哪裡來。慢而寬的方案可以用兩個維度把通道數堆起來:
「寬」從哪裡來 | 每條通道速率 | 代表方案 | 主要挑戰 |
空間並行:更多發光點、更多光纖芯 | 2–4 Gbps(microLED)/25–50G NRZ(VCSEL) | Avicena、微軟 MOSAIC、Coherent 2D VCSEL、Broadcom VCSEL NPO | 光纖數量、多芯光纖與連接器、陣列良率 |
波長並行:同一根光纖塞更多波長 | 32–100G NRZ | OCI MSA、NVIDIA DWDM、imec 3D 光 I/O | 多波長光源、波長間距與溫控、MUX/DEMUX |
兩條路的物理完全不同,但對晶片那一端來說是同一件事:都需要一個「很多條、很慢」的電介面在前面餵資料。 這也是為什麼它們會撞上同一個瓶頸(第 7 段)。

▲ 距離與能效的位置圖(雙對數軸)。D2D 在毫米級、0.5 到 0.75 pJ/bit;SerDes 加被動銅纜在公尺級、3 到 6 pJ/bit;雷射可插拔 800G 全鏈約 12 到 15 pJ/bit。慢而寬陣營:微軟 MOSAIC 的整條 microLED 纜線約 3.9 到 6.6 pJ/bit,慢而寬 VCSEL 光學本身約 1 到 1.5 pJ/bit,Avicena 宣稱光學段低於 1 pJ/bit,imec 3D 光 I/O 目標 0.25 到 0.5 pJ/bit。綠色虛線框是目標:走 10 到 50 公尺、維持接近 D2D 的能效。凡是只算光學段的數字,前面若接反向 GearBox,都要再加約 4 pJ/bit|來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 UCIe Consortium、Microsoft Research(MOSAIC, SIGCOMM 2025)、Avicena 新聞稿、ECOC 2026 講者簡報(口徑不一,僅供量級比較)
6.1 空間並行之一:microLED,最慢也最寬
美國新創 Avicena 的 LightBundle 是最直白的例子。它用氮化鎵 microLED 陣列發光、CMOS 相容的光偵測器陣列接收,中間用多芯光纖束連接。Avicena 從一開始就把它定位為平行 chiplet 介面(UCIe、OpenHBI、BoW)的光學延伸,2024 年 OFC 時更表明第一個 D2D 實作會是 8 Tbps 的 UCIe 先進封裝介面,目標把 HBM 等級的連線延伸到 10 公尺。
數字也在往下走:ECOC 2025 展示單顆 microLED 以 0.25 mA 驅動、跑 4 Gb/s,發射端約 200 fJ/bit,原始誤碼率低於 1e-12、不需要 FEC;SC25 再把驅動電流壓到 100 µA,換算約 80 fJ/bit。注意這是「發射端每顆 LED」的數字,不是整條鏈路。 這個區別在第 8 段會再講一次。細節可參考 Avicena 的 OCP 2026 演講拆解。
微軟研究院的 MOSAIC 則拿下 ACM SIGCOMM 2025 最佳論文,論文標題就直接寫著「wide-and-slow」。原型是 100 條通道、每條 2 Gbps;若每條 2 Gbps,800G 只需要一個 20×20 的 microLED 陣列,面積不到 1 mm²。微軟宣稱距離可到 50 公尺(銅的十倍以上),功耗最多降 68%,可靠度比現有光鏈路高兩個數量級,電子後端是純類比、不需要 DSP。根據 Tom's Hardware 的報導,微軟已和聯發科等供應商完成概念驗證,目標 2027 年底與產業夥伴商業化。

▲ 微軟 MOSAIC 的 microLED 慢而寬光鏈路原型,以數百條低速通道取代少數高速雷射通道|來源:Microsoft(經 SDxCentral 轉載)
6.2 空間並行之二:VCSEL 陣列,把多模光學改成慢而寬
microLED 每條 2 到 4 Gbps 太慢,要湊 1.6T 得用數百條通道;傳統 VCSEL 走 100G PAM4 又是快而窄。VCSEL 陣列(包括更小、更密的 microVCSEL)走中間路線:每條 25G 到 50G NRZ,不需要 DSP,通道數也不會多到失控。
Broadcom 的 100G VCSEL 3.2T NPO 約 1.5 pJ/bit(Corning 在 ECOC 2026 引用),明顯低於矽光 CPO/NPO 的 5 到 9 pJ/bit。
Coherent 在 2025 年 9 月推出 2D VCSEL 與 PD 陣列,直接用「slow and wide」形容,規格是 1.6T、850 nm、32×50G NRZ,並預告 2026 年推出 1060 nm 背面出光覆晶版本。
Lumentum 在 OCP 2026 以 1060 nm VCSEL 談「Slow and Wide 12.8T」,把 VCSEL 的戰場從速度移到熱與可靠度。
友達(AUO) 在 SEMICON Taiwan 的專題演講,把 µLED 與 µVCSEL 異質整合的慢而寬光引擎當成資料中心的方向;台灣的 iReach 與 Brillink 合作覆晶 micro VCSEL 陣列;OCP 2026 上 LightXcelerate 也展示了 micro-VCSEL 陣列加多芯光纖,見 LightXcelerate 的 OCP 2026 拆解。
空間並行的共同挑戰是光纖數量。通道越多,光纖芯數、連接器、對位良率一起放大,這是 殺死慢而寬的不是物理,是六萬條光纖 那篇的主題。
這張圖展示了 Coherent 的 2D VCSEL 陣列晶片:不是一排,而是一整面發光點。從一維陣列走到二維陣列,就是空間並行把「寬」往上堆的方式。

▲ Coherent 2D VCSEL 陣列:1.6T、850 nm、32×50G NRZ,專為慢而寬 scale-up 設計|來源:Coherent, 2025-09-25
6.3 波長並行:DWDM NRZ,把「寬」藏進一根光纖
另一條路不加光纖,而是在同一根光纖裡塞更多波長。每個波長只跑 NRZ,總頻寬靠波長數堆上去,本質上一樣是慢而寬,只是「寬」從空間換成了光譜。
OCI MSA(Optical Compute Interconnect)在 2026 年 3 月成立,創始成員是 Meta、Microsoft、OpenAI、AMD、Broadcom、NVIDIA。Gen1 規格是 4 個波長 × 50G NRZ、雙向傳輸、單纖 200G,之後走 100G NRZ,再靠增加波長往上長。
NVIDIA 在 ECOC 2026 展示 8 個波長 × 32G NRZ、單纖 256G,200 GHz 間距,全通道鎖定跑了 16 小時零錯誤。
imec 的 3D 光 I/O 更激進:把 XPU 用混合鍵合疊在光學中介層上,32G/64G NRZ、無 DSP,用 32 到 64 個波長補頻寬,目標 0.25 pJ/bit。
波長並行解決了光纖數量的問題,但把挑戰換到光源:需要多波長、窄間距、高功率且能大量生產的雷射。這兩條路的細節我們在 ECOC 2026 快而窄 vs 慢而寬 有完整整理。
這張圖展示了 Broadcom 對電介面的判斷:200G PAM4 還能做線性驅動,400G 或許可以,800G 不太可能。所以 OCI 乾脆讓光學改走 NRZ、DWDM、雙向傳輸自己往上長,不再跟著 SerDes 衝速率。

▲ Broadcom:為什麼需要 OCI MSA。電介面到 800G 不太可能維持 linear,OCI 改用 NRZ、DWDM、BiDi 讓光學自己往上長|來源:Broadcom, ECOC 2026 Symposium(Simple Tech Trend 現場拍攝)
7. 關鍵因子:XPU 邊緣講的是哪一種語言
到這裡,慢而寬看起來很美好:省電、走得遠、不需要 DSP。那為什麼大立光在法說會上會說 microLED 切入 CPO「不太可能成真」?為什麼 NVIDIA、Broadcom 的量產主力還是 200G 矽光子?為什麼 OCI 的 400G 與 800G 時程表上還打著問號?
答案就在第 3 段與第 4 段的交界處。今天的 GPU、ASIC、交換器晶片,邊緣講的全部是 SerDes。 它們吐出來的是 200G 或 400G PAM4 的高速訊號,不是 D2D 那種幾千條慢速並行線。
所以任何慢而寬的光學要接上今天的 XPU,中間都必須插一顆「翻譯機」:反向 GearBox。它把一條 200G 或 400G 的 SerDes 訊號,拆成 4 條、8 條甚至 64 條低速 NRZ 訊號,再交給 VCSEL、microLED 或 DWDM 的各個波長。這一點不分空間並行或波長並行,全部一樣。

▲ 兩種接法對照。上方是今天:XPU 的 200G/400G PAM4 SerDes 先經過反向 GearBox(約 4 pJ/bit)拆成低速通道,再進 VCSEL 陣列(約 1:4 到 1:8)、microLED 陣列(約 1:64)或 DWDM NRZ 多波長(約 1:4 到 1:8);下方是未來:XPU 直接開出 UCIe 式的寬並行介面,慢而寬光學 chiplet 像另一顆晶粒一樣貼在旁邊,GearBox 消失|來源:Simple Tech Trend 自製,資料來源 Arista(ECOC 2026)、Avicena(OFC 2024)、OCI MSA、STT 慢而寬光互連系列
問題是這顆翻譯機很貴。Arista 在 ECOC 2026 給了兩組數字:8×50G NRZ 的 VCSEL 光學本身只要約 1 pJ/bit,但前面那顆 8:1 反向 GearBox 就吃掉約 4 pJ/bit;DWDM 版本換成 4:1 GearBox,同樣約 4 pJ/bit。光學省下來的電,大半被 GearBox 吃回去,不管你的「寬」是光纖還是波長。 轉換比越大,GearBox 越複雜,microLED 的 1:64 是最極端的一端。這也是為什麼在「客戶不改 ASIC」的前提下,慢而寬的全鏈能效反而可能比快而窄更差。
反過來說,如果有一天 XPU 廠願意在晶片邊緣開出一個原生的寬並行介面——本質上就是 UCIe 那種 D2D 介面——慢而寬的光學 chiplet 就能像另一顆晶粒一樣直接貼上去,GearBox 消失,能效優勢才會完整兌現。Avicena 把第一個產品定為 UCIe 介面、imec 把光學直接疊在 XPU 底下、OCI 的創始成員名單裡同時有 AMD 與 NVIDIA,賭的都是這一天。
這就是我們在 ECOC 2026 快而窄 vs 慢而寬 那篇的結論: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。
8. 下次看到慢而寬光互連新聞,先問這三個問題
把上面的觀念濃縮成三個問題,幾乎可以拆解所有相關新聞,不論主角是 microLED、VCSEL 還是 DWDM:
每條通道多快、總共幾條、「寬」從哪裡來? 4 Gbps × 400 條、50G × 32 條、32G × 8 波長,和 200G × 8 條是完全不同的事。前三者是 D2D 哲學,最後一個是 SerDes 哲學;而「寬」來自光纖還是波長,決定了瓶頸會落在光纖數量還是光源。
那個 pJ/bit 量的是哪一段? 是單顆發光元件的發射端、是光引擎、是整條鏈路,還是包含了 GearBox?Avicena 的 80 fJ/bit 是發射端,MOSAIC 的功耗是整條纜線的兩端,兩者不能直接比。
電的那一端接的是 SerDes 還是 D2D? 如果接的是今天的 200G SerDes,就要把 GearBox 的那 4 pJ/bit 加回去;如果接的是 UCIe 這類 D2D 介面,就要問:哪一家 XPU 真的開出了這個介面?
第三個問題最重要,也最少人問。
這張圖展示了 ECOC 2026 各講者公開的 pJ/bit 數字排在同一把尺上:從 ZR 相干、可插拔、CPO 一路到 VCSEL NPO 與 imec 3D 光 I/O。注意每個數字量的範圍不一樣,這正是第二個問題要你先問清楚的事。

▲ ECOC 2026 各講者公開的 pJ/bit 數字排序(口徑不一,僅供量級比較)|來源:Simple Tech Trend 整理自 Arista、NVIDIA、TeraHop、Corning、imec 簡報
總結
SerDes 與 Die-to-Die 不是兩個規格名詞,而是兩種相反的世界觀:一個為了走遠,把電花在電路上;一個因為不用走遠,所以把電省下來。過去十年,封裝外是 SerDes 的天下,封裝內是 D2D 的天下,兩者井水不犯河水。
慢而寬光互連的野心,是打破這條界線,讓 D2D 的經濟學延伸到機櫃之間。microLED、VCSEL 陣列、DWDM NRZ 只是三種把「寬」做出來的方法,物理上都已經證明可行:發射端做到 100 fJ/bit 等級、單纖跑到 256G、原型鏈路跑到數十公尺。它們共同的瓶頸不在光,而在 XPU 邊緣那道電介面。
所以追蹤這個題目,最有效的訊號不是下一個 fJ/bit 的紀錄,而是:哪一家 XPU 廠第一個公開在晶片邊緣開出原生的寬並行光 I/O 介面。 在那之前,慢而寬是很好的技術;在那之後,它才是一門生意。
參考資料
Broadcom,〈Broadcom Ships Tomahawk 6: World's First 102.4 Tbps Switch〉,2025-06-03,https://investors.broadcom.com/news-releases/news-release-details/broadcom-ships-tomahawk-6-worlds-first-1024-tbps-switch
UCIe Consortium,〈UCIe Consortium Introduces 3.0 Specification With 64 GT/s Performance and Enhanced Manageability〉,2025-08-05,https://www.businesswire.com/news/home/20250805909613/en/
UCIe Consortium(Debendra Das Sharma),〈UCIe 3.0 Specification〉白皮書,https://www.uciexpress.org/_files/ugd/8dc731_746ce30fe54b4988af132f574b6e36d6.pdf
UCIe Consortium,FMS 2025 簡報〈UCIe 3.0 Specification Feature Overview〉,https://files.futurememorystorage.com/proceedings/2025/20250807_CHIP-303-1_Rea1.pdf
Synopsys,〈The Road to 64G UCIe IP: What Designers Need to Know〉,2025-10-13,https://www.synopsys.com/articles/ucie-3-0-64gbps-challenges.html
Semiconductor Engineering,〈UCIe's Major Technical Components Are Now In Place〉,https://semiengineering.com/ucies-major-technical-components-are-now-in-place/
Open Compute Project,〈Bunch of Wires (BoW) PHY Specification v2.0〉,2023,https://www.opencompute.org/documents/bow-specification-v2-0d-final-pdf/
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TechInsights,〈Apple Joins 3D-Fabric Portfolio with M1 Ultra?〉,https://www.techinsights.com/zh-tw/node/37208
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