SEMICON Taiwan 2026 兩大光通訊龍頭在 Scale-up 同時押注 VCSEL？

SEMICON Taiwan 2026 兩大光通訊龍頭在 Scale-up 同時押注 VCSEL？

作者：智璞產業趨勢研究所執行副總 林偉智

Lumentum(LITE) 與 Coherent(COHR) 兩家光通訊龍頭，在 SEMICON Taiwan 2026 的兩場論壇上，各自用專門篇幅回答同一個問題：scale-up 該用什麼光源。要理解這個問題，得先看清今天的起點：scale-up 目前用的是銅做傳輸。LITE 引用 NVIDIA 的資料說明了原因。把每單位寬度可傳的頻寬與每位元的耗電合起來看，在幾公分到十幾公分的短距離內，用電傳輸的效率遠高於光；但電的效率隨距離快速衰減，光則幾乎不隨距離改變。兩條曲線終究會交叉，問題只在交叉點落在哪裡。而Blackwell 每顆 GPU 的 NVLink 單向頻寬是 7.2 Tbps（900 GB/s × 8），一個Rack(scale-up) 72 顆、機櫃耗電 120 kW；Rubin 提升到 14.4 Tbps、144 顆；Feynman 再到 28.8 Tbps，大約兩年翻一倍。頻寬翻倍勉強能靠更多銅纜堆出來，但隨著GPU顆數也在翻倍，慢慢的一個 scale-up域裝不進一個機櫃，就得往隔壁櫃拉線，距離隨之拉長。交叉點就是這樣被推近的。

LITE在論壇裡，談到scale-up的傳輸，以四個方案作為比較，VCSEL 是直接調變的光源，不需要外掛調變器；矽光子與 TFLN得靠外接的 CW 雷射供應；InP 則可以自己發光，距離長但價格高。其中VCSEL 在速度、出貨量、功耗、可靠度與封裝密度都是最佳，只有成本與傳輸距離是尚可；InP因為密度不足以滿足 scale-up 的互連需求而被打上紅燈；矽光子的因需要外部雷射成本與功耗之所以只有尚可，如表一。而COHR則用 2D VCSEL 與光偵測器陣列架構回答同一題。他們提到這個架構適合 scale-up AI 網路所需的慢而寬互連，能做出省電、緊湊、為短距最佳化的連結。COHR也把兩個場景分開：scale-up 是距離 10 公尺以內的封閉系統，密度、成本與功耗最為關鍵；scale-out 則距離 10 公尺到 10 公里、環境異質、彈性最重要，可插拔仍然是主要形態。兩家用不同的語言講同一件事：scale-up 要的不是單通道多快，而是在極短距離內堆進極多通道。

表一、Scale-up 光互連四種技術選項評比

備註：○ 佳、△ 尚可、✕ 不足

Source. Lumentum；智璞產業趨勢研究所整理

LITE 揭露的是波長1060 奈米 VCSEL 與先進 CMOS 的整合(HD VCSEL+PD array )。每通道 32 Gbps，與 UCIe-S 及 UCIe-A 一致，雙向光頻寬超過 80 Tbps，能效低於 2.5 pJ/bit，而且相容標準 SMT 製程。封裝上則有背面出光的 VCSEL on Interposer，搭配 80 個發光點的光纖陣列，以及 UCIe-A chiplet 概念。配套光纖由 Corning 提供(80 芯的陣列原型)。COHR的底氣則來自出貨規模。其累計出貨的資料通訊用 VCSEL 已逾 10 億顆、InP 雷射 2.5 億顆，在去年OFC 2025 展示每通道 200G 的 VCSEL 型 1.6T 收發器。在 CPO 與 NPO 上，則有 4 Tb/s 的 VCSEL NPO 形態，以及與 IBM 合作、由 ARPA-E 贊助的 4 組 800 Gb/s VCSEL CPO，訴求是低於 2 pJ/bit 的能效。

表二、LITE、COHR兩家 VCSEL 方案對照

Source. Lumentum ； Coherent；智璞產業趨勢研究所整理

兩家也各自點出了 VCSEL 的罩門。LITE明列兩個弱項：一是需要更多的光纖(VCSEL 靠並列通道擴頻寬，LITE的註解就寫寬並列不需要單通道很快，代價是通道數一堆上去，光纖與連接器跟著線性成長，他的 chiplet 概念是 64 條通道，配套就是80芯的光纖陣列。單模的CW雷射路線則可以用波長多工，把多條通道疊在同一根光纖上)。二是傳輸距離，使用標準光纖有挑戰，新型光纖或許可行，這一點我認為可能是LITE把sacle-up 定義更廣需要更長的傳輸距離。而COHR則明列出可靠度要靠溫控或備援(輸出功率隨溫度上升而下降)，溫度管理是系統設計必須處理的一環。然而在產能與產品線上。LITE的InP 里程碑是2025年推出首顆 400 mW超高功率CPO 雷射，2026 年首度展示 800 mW與 16 通道 DWDM 版本。COHR則以 6 吋 InP 量產 EML、CW 雷射與光偵測器，並表示今年產能將加倍。兩家一邊押注 VCSEL，一邊擴充 InP CW 產能，這個行為本身就說明，它們並不認為 scale-up 的光源已經定案。

另外值得一提的是，LITE在論壇中把scale-up 域畫成 1,024 顆 XPU、每機櫃 64 顆，也就是 16 個機櫃。對照目前，Blackwell NVL72 是 72 顆 GPU、一個機櫃；無獨有偶，輝達的路線圖中也有NVL576，在規劃中機櫃內第一層仍用銅纜、八個機櫃之間的第二層才走 CPO，本身就是這種切段。從一個機櫃到八個甚至十六個機櫃，佈線距離會從機櫃內走到整排機櫃之間，這正是 LITE在自家主推方案上給傳輸距離標黃燈的原因。 我的判斷是，2026~2028 年，scale-up 主體仍在單一或少數機櫃之內，距離短、功耗優先，VCSEL 的位置穩固。2028 年之後，如果 scale-up 域真的擴到十幾個機櫃，通盤考量“距離”與“每通到速率”這兩個因素，光源將往CW與矽光子靠攏。但這個技術競爭的結果不會是贏者通吃，而是按距離切段：機櫃內與相鄰機櫃交給 VCSEL，跨多機櫃的 scale-up 交給 CW 與矽光子。台灣在 VCSEL 磊晶、封裝測試、光纖陣列、連接器與精密對準都有既有位置，切段的結局意味著這些環節不會因為單一路線出局而歸零。

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• 2026趨勢預測｜科技/半導體趨勢預測 執行摘要
• SEMI 國際半導體產業協會官方網站

常見問題（FAQ）

Q1：Scale-up 為什麼目前還用銅做傳輸？

因為把每單位寬度可傳的頻寬與每位元耗電合起來看，在幾公分到十幾公分的短距離內，電傳輸的效率遠高於光。但電的效率隨距離快速衰減，光則幾乎不隨距離改變，兩條曲線終究會交叉，問題只在交叉點落在哪裡。

Q2：為什麼 GPU 世代演進會把電轉光的交叉點推近？

Blackwell 每顆 GPU 的 NVLink 單向頻寬為 7.2 Tbps、單機櫃 72 顆、耗電 120 kW；Rubin 提升到 14.4 Tbps、144 顆；Feynman 再到 28.8 Tbps，約兩年翻一倍。頻寬翻倍還能靠更多銅纜堆出來，但 GPU 顆數同時翻倍後，一個 scale-up 域裝不進一個機櫃，必須往隔壁櫃拉線，距離拉長後交叉點就被推近。

Q3：Scale-up 光互連有哪些技術選項？

文中比較四種方案：VCSEL 是直接調變光源，不需外掛調變器；矽光子與 TFLN 需靠外接 CW 雷射供應；InP 可自己發光，距離長但價格高。VCSEL 在速度、出貨量、功耗、可靠度與封裝密度都最佳，僅成本與傳輸距離為尚可。

Q4：為什麼 InP 在 scale-up 評比中被打上紅燈？

雖然 InP 可以自行發光、傳輸距離長，但價格高，且封裝密度不足以滿足 scale-up 的互連需求，因此在評比中被打上紅燈。相對地，矽光子因需要外部雷射，成本與功耗表現僅為尚可。

Q5：Scale-up 與 scale-out 的需求有何不同？

Coherent 將兩者分開：scale-up 是距離 10 公尺以內的封閉系統，密度、成本與功耗最為關鍵；scale-out 則距離 10 公尺到 10 公里、環境異質，彈性最重要，可插拔仍是主要形態。因此 scale-up 要的不是單通道多快，而是在極短距離內堆進極多通道。