คอขวดของชิป AI ไม่ได้อยู่ที่พลังประมวลผล แต่อยู่ที่การเชื่อมต่อ: ซิลิคอนโฟโตนิกส์และ CPO กลายเป็นพระเอกของ SEMICON Taiwan

เมื่อพลังประมวลผลของชิปตัวเดียวไต่สูงขึ้นเรื่อยๆ สิ่งที่ติดขัดจริงกลับกลายเป็นการที่ชิปแต่ละตัวจะสื่อสารกันยังไง TSMC เปรียบการเชื่อมต่อด้วยแสงว่าเป็นระบบประสาทของดาต้าเซนเตอร์ AI และระบุว่าเอนจินออปติคอลของตนมีประสิทธิภาพพลังงานได้มากกว่าสายทองแดงแบบดั้งเดิมสิบเท่าขึ้นไป

คอขวดของชิป AI ไม่ได้อยู่ที่พลังประมวลผล แต่อยู่ที่การเชื่อมต่อ: ซิลิคอนโฟโตนิกส์และ CPO กลายเป็นพระเอกของ SEMICON Taiwan

SEMICON Taiwan ต้นเดือนกันยายน บูทที่แออัดที่สุดในงานไม่ใช่บูทขายชิป แต่คือบูทที่พูดเรื่อง "จะเชื่อมชิปเข้าด้วยกันยังไง"

ภาพนี้เองบ่งบอกความเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรม ไม่กี่ปีที่ผ่านมาพูดถึงฮาร์ดแวร์ AI หัวข้อวนอยู่รอบพลังประมวลผลเสมอ ชิปใครเร็วกว่า กระบวนการผลิตใครล้ำกว่า ปีนี้ต่างออกไป เมื่อพลังประมวลผลของชิปตัวเดียวไต่สูงขึ้นเรื่อยๆ สิ่งที่ติดขัดทั้งระบบจริงๆ กลับกลายเป็นการที่ชิปกับชิปจะสื่อสารกันยังไง

ใช้อุปมาแบบหยาบๆ: คุณฝึกคนงานทุกคนให้เป็นซูเปอร์แมน แต่ทางเดินในโรงงานยังกว้างแค่เมตรเดียว

ที่มาของเรื่อง: แสงเริ่มแทนที่ทองแดง

ซิลิคอนโฟโตนิกส์ (Silicon Photonics) และออปติกส์ที่แพ็กเกจร่วม (CPO, Co-Packaged Optics) เป็นหนึ่งในหัวข้อหลักของ SEMICON Taiwan 2026 ถูกมองว่าเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการตอบสนองความต้องการแบนด์วิดท์ที่พุ่งทะยานของโครงสร้างพื้นฐาน AI

จะเข้าใจว่าทำไม ต้องรู้ก่อนว่าวิธีปัจจุบันมีปัญหาอะไร ตอนนี้สัญญาณความเร็วสูงระหว่างชิปวิ่งผ่านสายทองแดงเป็นหลัก และสายทองแดงในสภาวะแบนด์วิดท์สูงระยะทางไกลมีการสูญเสียและความร้อนที่เอาชนะยาก ในดาต้าเซนเตอร์มีชิปนับหมื่นตัวต้องแลกเปลี่ยนข้อมูลกันตลอด การส่งเหล่านี้สะสมกันเป็นการใช้พลังงานที่มหาศาลทีเดียว

แนวคิดของ CPO คือแพ็กเกจองค์ประกอบออปติคอลเข้าไปในตัวแพ็กเกจของชิปโดยตรง ให้สัญญาณแสงเข้าถึงแพ็กเกจได้เลย ลดจำนวนครั้งของการแปลงสัญญาณและระยะทางการส่ง

TSMC ในงานเปรียบการเชื่อมต่อด้วยแสงว่าเป็น "ระบบประสาท" ของดาต้าเซนเตอร์ AI และระบุว่าเอนจินโฟโตนิกอเนกประสงค์แบบกะทัดรัด (COUPE, Compact Universal Photonic Engine) ของตนมีประสิทธิภาพพลังงานได้มากกว่าการใช้งานสายทองแดงแบบดั้งเดิมสิบเท่าขึ้นไป

ประเด็นหลัก

  • แกนเทคโนโลยี: ซิลิคอนโฟโตนิกส์และ CPO เป็นหนึ่งในประเด็นแกนกลางของ SEMICON Taiwan 2026
  • ความคืบหน้า COUPE ของ TSMC: วางแผนผ่านการตรวจสอบโมดูลเสียบถอดขนาดเล็กในปี 2025 ปี 2026 บูรณาการเข้าแพ็กเกจ CoWoS เป็น CPO ปลายปี 2026 เข้าสู่การผลิตจำนวนมาก
  • การอ้างสิทธิ์ด้านประสิทธิภาพ: TSMC ระบุว่า COUPE มีประสิทธิภาพพลังงานได้มากกว่าการใช้งานสายทองแดงแบบดั้งเดิมสิบเท่าขึ้นไป
  • Powertech: ร่วมมือกับ Broadcom วางแผนผลิตองค์ประกอบเอนจินออปติคอลปริมาณน้อยในปี 2026 บูรณาการเข้าสวิตช์ CPO ในปี 2027
  • Largan: หลังได้ออร์เดอร์อาร์เรย์ไฟเบอร์ กำลังเตรียมทดลองผลิตสายการผลิต CPO อัตโนมัติสายแรก
  • ขนาดงาน: วันที่ 2 ถึง 4 กันยายน บริษัทกว่า 1,300 ราย 4,300 บูท ขอบเขตขยายไปถึงแพ็กเกจจิ้ง โรงงานอัจฉริยะ เทคโนโลยีควอนตัม และการบูรณาการระบบ

สิ่งที่น่าสังเกตคือข้อสุดท้าย ขอบเขตของ SEMICON Taiwan ขยายจาก "การผลิตชิป" ไปสู่ "การบูรณาการระบบ" ความเปลี่ยนแปลงนี้เองสอดรับกับหัวข้อ จุดโฟกัสการแข่งขันของอุตสาหกรรมกำลังเลื่อนไปที่ชั้นแพ็กเกจจิ้งและระบบ

วิเคราะห์ผลกระทบต่อตลาด

ต่อผู้ใช้ในไต้หวัน: จุดเชื่อมโยงที่ใกล้ชีวิตประจำวันที่สุดคือค่าไฟและการจ่ายไฟ ปริมาณการใช้ไฟของดาต้าเซนเตอร์เป็นประเด็นสาธารณะของไต้หวันในช่วงหลัง และถ้าการเชื่อมต่อด้วยแสงลดการใช้พลังงานในการส่งได้จริง ก็เป็นบวกต่อภาระพลังงานโดยรวม แต่ต้องมองอย่างมีเหตุผล การเพิ่มประสิทธิภาพมักถูกกลืนด้วยการขยายขนาด ปริมาณการใช้ไฟรวมอาจไม่ลดลง

ต่อการใช้งานของภาคธุรกิจ: สำหรับบริษัทส่วนใหญ่ในไต้หวัน นี่คือวิวัฒนาการเทคโนโลยีต้นน้ำ ระยะสั้นจะไม่เปลี่ยนวิธีที่คุณจัดซื้อบริการ AI ความหมายระยะกลางอยู่ที่ต้นทุน ถ้าต้นทุนต่อหน่วยประมวลผลของดาต้าเซนเตอร์ลดลง โครงสร้างราคาของบริการ AI บนคลาวด์ระยะยาวจะได้ประโยชน์

ต่อผู้พัฒนาและห่วงโซ่อุปทาน: นี่คือประเด็นสำคัญจริงๆ CPO ต้องการองค์ประกอบออปติคอล การจัดตำแหน่งความแม่นยำสูง วัสดุพิเศษ และแพ็กเกจจิ้งล้ำสมัย ซึ่งบังเอิญเป็นจุดแข็งของห่วงโซ่อุตสาหกรรมไต้หวัน การเคลื่อนไหวของ Powertech และ Largan เป็นเพียงจุดเริ่ม ผู้ผลิตวัสดุและอุปกรณ์ก็กำลังตามมา

สำหรับบุคลากรวิศวกรรม นี่หมายถึงจุดตัดทักษะใหม่ คนที่เข้าใจทั้งแพ็กเกจจิ้งเซมิคอนดักเตอร์และออปติกส์จะเป็นที่ต้องการมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า บุคลากรข้ามสาขาแบบนี้ไต้หวันตอนนี้ยังขาดแคลน

แนวโน้มในอนาคต

สามเรื่องคุ้มค่าติดตาม

หนึ่ง อัตราผลผลิตของการผลิตจำนวนมาก องค์ประกอบออปติคอลต้องการความแม่นยำในการจัดตำแหน่งสูงมาก ทำในห้องแล็บได้กับทำในการผลิตจำนวนมากได้เป็นคนละเรื่อง เป้าหมายการผลิตจำนวนมากปลายปี 2026 จะทันกำหนดไหม อัตราผลผลิตจะทานได้ไหม คือบททดสอบที่จริงที่สุด

สอง สงครามมาตรฐาน CPO เกี่ยวข้องกับผู้ผลิตชิป ผู้ผลิตสวิตช์ ผู้ผลิตโมดูลออปติคอลและผู้ประกอบการคลาวด์ มาตรฐานอินเทอร์เฟซจะกำหนดยังไงจะตัดสินว่าใครได้ก้อนใหญ่ที่สุด สงครามมาตรฐานแบบนี้เกิดซ้ำในประวัติศาสตร์อุตสาหกรรม มักชี้ขาดมากกว่าตัวเทคโนโลยีเอง

สาม ตำแหน่งของไต้หวัน ไต้หวันมีจุดแข็งชัดเจนในแพ็กเกจจิ้งล้ำสมัย แต่มหาอำนาจดั้งเดิมขององค์ประกอบออปติคอลอยู่ที่ญี่ปุ่นและยุโรปอเมริกา ผู้ผลิตไต้หวันจะยึดตำแหน่งสำคัญในสาขาจุดตัดนี้ได้ไหม ไม่ใช่แค่ทำ OEM คือกุญแจของไม่กี่ปีข้างหน้า

สรุปและบทวิจารณ์จาก TheAI Academy

ผมคิดว่าความหมายของข่าวนี้ใหญ่กว่าที่คนส่วนใหญ่คิด

สองปีที่ผ่านมา บทบาทของไต้หวันในกระแส AI มีความอึดอัดมาตลอด เราทำฮาร์ดแวร์ ทำ OEM แต่อำนาจการพูดเรื่องโมเดลและแอปพลิเคชันอยู่ในมือคนอื่น และเส้นทางซิลิคอนโฟโตนิกส์กับ CPO นี้เอง ดึงการแข่งขันกลับมาที่สาขาที่ไต้หวันถนัดที่สุด คือการผลิตแม่นยำ การบูรณาการแพ็กเกจจิ้ง การประสานงานห่วงโซ่อุปทาน

พูดอีกอย่าง เมื่อคอขวดของ AI จม "โมเดลฉลาดแค่ไหน" ลงสู่ "จะส่งสัญญาณให้ประหยัดไฟกว่านี้ยังไง" ไต้หวันไม่จำเป็นต้องไล่ตาม เพราะยืนอยู่บนโต๊ะไพ่อยู่แล้ว

แน่นอนต้องมีสติ เวลาการผลิตจำนวนมากที่เขียนบนแผนที่เทคโนโลยี ในทางปฏิบัติมักเลื่อน ประสิทธิภาพพลังงานสิบเท่าคือการอ้างของผู้ผลิต ตัวเลขหลังนำไปใช้จริงมักลดลง ต้องรอให้สินค้าออกจริงถึงจะรู้

บทวิจารณ์: ครึ่งหลังของ AI ไม่ได้แข่งว่าโมเดลใครฉลาดกว่า แต่แข่งว่าใครส่งไฟและสัญญาณได้มีประสิทธิภาพกว่า เกมนี้ตำแหน่งของไต้หวันดีกว่าครึ่งแรกมาก

คำแนะนำเชิงรูปธรรมสำหรับผู้อ่าน: ถ้าคุณมีพื้นฐานวิศวกรรมและกำลังคิดก้าวต่อไป สาขาจุดตัดของออปติกส์กับแพ็กเกจจิ้งเซมิคอนดักเตอร์คุ้มค่าประเมินอย่างจริงจัง นี่เป็นหนึ่งในจุดที่ช่องว่างบุคลากรชัดที่สุดในไม่กี่ปีข้างหน้า ถ้าคุณเป็นนักลงทุน โปรดแยก "แผนที่เทคโนโลยี" กับ "การออกสินค้าจริง" ออกจากกัน การเลื่อนกำหนดในอุตสาหกรรมนี้เป็นเรื่องปกติ อย่าเอาแผนมาเป็นผลงานที่เกิดขึ้นแล้ว

อ่านเพิ่มเติม: อยากรู้ทิศทางการลงทุนโดยรวมของเซมิคอนดักเตอร์ไต้หวัน อ่านผู้ผลิตไต้หวันเพิ่มการลงทุนในเซมิคอนดักเตอร์สหรัฐอีก 2 หมื่นล้านดอลลาร์ อยากรู้ปัญหาพลังงานของดาต้าเซนเตอร์ อ่านการทบทวนการใช้ไฟของดาต้าเซนเตอร์ไต้หวัน การใช้ AI ในฝั่งออกแบบชิปดูได้ที่การออกแบบชิป AI กับ EDA

แหล่งข้อมูล

เรียบเรียงจากข้อมูลสาธารณะ ยึดตามประกาศทางการเป็นหลัก กำหนดเวลาเทคโนโลยีและข้อมูลประสิทธิภาพเป็นการอ้างสาธารณะของผู้ผลิต ผลลัพธ์จริงยึดตามหลังการผลิตจำนวนมากเป็นหลัก

คำถามที่พบบ่อย

CPO คืออะไร ต่างจากวิธีปัจจุบันตรงไหน

CPO คือออปติกส์ที่แพ็กเกจร่วม (Co-Packaged Optics) แพ็กเกจองค์ประกอบออปติคอลเข้าไปในตัวแพ็กเกจของชิปโดยตรง ให้สัญญาณแสงเข้าถึงแพ็กเกจได้เลย แทนที่จะให้สัญญาณวิ่งผ่านสายทองแดงช่วงหนึ่งแล้วค่อยแปลงแบบปัจจุบัน ความต่างคือยิ่งระยะสั้น จำนวนครั้งการแปลงน้อย การใช้พลังงานและความหน่วงก็ยิ่งต่ำ ในขนาดของดาต้าเซนเตอร์จะสะสมเป็นความต่างที่มหาศาลมาก

ทำไมคอขวดของ AI จึงเปลี่ยนจากพลังประมวลผลเป็นการเชื่อมต่อ

เพราะการฝึกและการอนุมานของ AI ต้องใช้ชิปจำนวนมากประมวลผลร่วมกัน ข้อมูลต้องถูกขนย้ายระหว่างชิปและระหว่างแร็คตลอด เมื่อพลังประมวลผลของชิปตัวเดียวเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แบนด์วิดท์และการใช้พลังงานในการส่งระหว่างชิปก็กลายเป็นปัจจัยจำกัดโดยเปรียบเทียบ สายทองแดงในสภาวะแบนด์วิดท์สูงระยะทางไกลมีปัญหาการสูญเสียและความร้อนที่เอาชนะยาก นี่คือเหตุผลที่การเชื่อมต่อด้วยแสงถูกยกขึ้นมา

ความคืบหน้า COUPE ของ TSMC ไปถึงไหนแล้ว

ตามรายงานสาธารณะ TSMC วางแผนให้ COUPE ผ่านการตรวจสอบโมดูลเสียบถอดขนาดเล็กในปี 2025 ปี 2026 บูรณาการเข้าแพ็กเกจ CoWoS เป็น CPO นำการเชื่อมต่อด้วยแสงเข้าถึงตัวแพ็กเกจโดยตรง และเข้าสู่การผลิตจำนวนมาก CPO ปลายปี 2026 TSMC ยังระบุว่าเอนจินออปติคอลของตนมีประสิทธิภาพพลังงานได้มากกว่าการใช้งานสายทองแดงแบบดั้งเดิมสิบเท่าขึ้นไป

ผู้ผลิตไต้หวันรายใดร่วมในห่วงโซ่อุปทานนี้บ้าง

ข้อมูลสาธารณะระบุว่า Powertech ร่วมมือกับ Broadcom วางแผนผลิตองค์ประกอบเอนจินออปติคอลปริมาณน้อยในปี 2026 บูรณาการเข้าสวิตช์ CPO ในปี 2027 ส่วน Largan หลังได้ออร์เดอร์อาร์เรย์ไฟเบอร์ กำลังเตรียมทดลองผลิตสายการผลิต CPO อัตโนมัติสายแรก โดยรวมครอบคลุมการประกอบทดสอบ องค์ประกอบออปติคอลและวัสดุ ฯลฯ

繁體中文版 →