台积电硅光量产,Intel 和三星还有机会吗?CPO 封装路径与市场格局全解读
2026 年春天,三件事密集发生。
第一,NVIDIA 两款搭载共封装光学 CPO 的光交换机,Quantum-X 和 Spectrum-X Photonics,进入交付周期,底层依托的是台积电的硅光代工与 SoIC 先进封装生态。
第二,Samsung 在 OFC 2026 上亮出 Dream Chip 方案,宣布 2028 年硅光量产目标。
第三,OCI MSA宣告成立,创始成员包括 AMD、Broadcom、Meta、Microsoft、NVIDIA、OpenAI 等六家巨头,联手定义光互连的物理层标准。
三件事表面上各自独立,但拼在一起,指向同一个结论,CPO 已经不再是"做不做"的问题,而是"在谁的平台上做"的问题。封装正在从制造环节变成权力环节,谁掌握了封装平台,谁就决定了产业链上下游谁赚钱、谁依附、谁被边缘化。
此前我们分析过 TSMC COUPE 的技术逻辑,本文在此基础上继续延展,当封装厂拥有了定义光电架构的权力,产业链会怎么重新排列?
一、2026 年春天发生了什么
NVIDIA Spectrum-X Photonics CPO 光交换机NVIDIA Spectrum-X Photonics CPO 光交换机(图源:NVIDIA)
2026 年 3 月 2 日,NVIDIA 在同一天宣布两笔投资,向 Coherent 投资 20 亿美元,向 Lumentum 投资 20 亿美元。两家都是全球顶级的光器件供应商,一家手握三条 CPO 技术路线(详见此前 Coherent 专题),一家是高性能激光器和相干光学的核心玩家。
第二天,3 月 3 日,光互连芯片公司 Ayar Labs 宣布完成 5 亿美元 E 轮融资,投资方包括 NVIDIA 和 AMD。
3 月 12 日,OCI MSA 正式成立。
3 月 31 日,NVIDIA 再向 Marvell 投资 20 亿美元,双方同时宣布围绕 NVLink Fusion 的深度合作。
一个月内,NVIDIA 在光互连领域投出了 60 亿美元。
这个数字值得细想。60 亿美元不是风投规模,而是产业链组织的手笔。NVIDIA 过去在网络领域的最大单笔收购是 2020 年 69 亿美元买 Mellanox。现在它用接近同等的金额,没有收购任何一家公司,而是通过战略投资同时锁定了光器件(Coherent + Lumentum)、光互连架构(Marvell/Celestial AI)和光 I/O 芯片(Ayar Labs)三层能力。
这不像客户在挑供应商,更像系统集成者在组建联盟。
再看投资对象的布局逻辑。Coherent 和 Lumentum 覆盖激光器、调制器等光学有源器件;Marvell,通过收购 Celestial AI,握有下一代光互连架构;Ayar Labs 提供标准化的光 I/O chiplet。三层能力叠加,几乎覆盖了从光子芯片到系统互连的完整链条。
而且 NVIDIA 选择的是投资而非收购。这一点很关键,收购意味着独占,投资意味着影响力。NVIDIA 不需要独占这些公司的产能,它需要的是确保整条供应链向自己的架构方向对齐。
而这个联盟背后的封装平台,是 TSMC COUPE。
二、TSMC COUPE
要理解为什么说台积电在打一场"平台战争",需要先理解 COUPE 做到了什么。
COUPE 的全称是 Compact Universal Photonic Engine(紧凑型通用光子引擎)。它的核心特点不是某一项单点技术的突破,而是把两件原本分开做的事合在了一起,硅光芯片 PIC 的代工,和把 PIC 与电芯片集成到一个封装里的先进封装。
具体来说,TSMC 提供三重能力。
第一层:硅光代工。TSMC 自有硅光工艺平台,客户可以在同一家代工厂完成 PIC 的流片和量产。据产业链报道,TSMC 于 2025 年开始向合作伙伴交付 1.6T CPO 样品。
第二层:先进封装一体化。COUPE 基于 SoIC-X(System on Integrated Chips,芯片上系统集成)和 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate,晶圆上芯片基板封装),将 PIC、交换芯片 ASIC 、驱动芯片 TIA/Driver 集成在同一基板上。客户不需要在代工和封装之间跨平台。
第三层:生态绑定。NVIDIA 的两款 CPO 交换机,Quantum-X(2025 年底开始出货)和 Spectrum-X Photonics(2026 年推出),均绑定 TSMC 的硅光 + SoIC 生态。Broadcom 的 Tomahawk 6 Davisson CPO 交换芯片,102.4T 交换容量搭配第三代 CPO,虽然 Broadcom 自有 3.5D XDSiP 封装平台,但 Broadcom 本身也是 TSMC 先进封装生态中的深度客户。
三层叠加的效果是什么?
当一个芯片设计公司选择在 TSMC 做硅光 PIC,它的封装自然也倾向于留在 TSMC 做。当封装留在 TSMC,交换芯片和 HBM 的集成也在 TSMC 做。当整个光电系统都在 TSMC 的平台上闭环,换到其他平台的成本就变得极高,需要重新做工艺适配、封装验证、良率爬坡。
这正是 TSMC 在逻辑芯片领域已经验证过的策略,不靠单点领先赢,靠平台锁定赢。
但平台锁定也有风险。COUPE 使用的 CoWoS 类产线资源,和 AI 芯片的先进封装产能是共享的。在 AI 算力需求持续爆发的背景下,CPO 封装和 AI 芯片封装之间的产能挤占,可能成为 COUPE 规模化的瓶颈之一。
三、谁在追台积电的平台能力
Intel OCI 光学 chiplet 与 CPU 共封装原型Intel 在 OFC 2024 展示的 OCI 光学 chiplet 与 CPU 共封装原型(图源:Intel)
TSMC 的平台优势看起来很稳固,但竞争者并没有放弃。Intel 和 Samsung 各有打法,但时间窗口正在收窄。
Intel EMIB:技术有,光子集成慢
Intel 的先进封装技术 EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge,嵌入式多芯片互连桥接)在电芯片领域积累深厚。据 TrendForce 报道,最新的 EMIB-T 变体已经支持 HBM4 集成,马来西亚槟城的封装综合体计划在 2026 年内投入运营。
Intel 的独特优势在于,它同时拥有自有晶圆厂和封装厂,代工与封装一体化不需要依赖外部。这在供应链安全日益敏感的当下,是一张有价值的牌。
但问题出在光子集成上。Intel 在硅光领域有多年研究积累,但尚未见明确的 CPO 商用量产时间表。Intel 在 OFC 2024 上展示过与原型 CPU 共封装的 OCI 光学 chiplet,但从原型到量产仍有距离。
换言之,Intel 有平台能力的骨架,但"光"这一块尚未成型。
时间在这里是关键变量。TSMC COUPE 已经在跑量产验证,每晚一年,Intel 在光电封装领域要追赶的不只是技术差距,还有客户生态的差距。当芯片设计公司的光电系统已经在 TSMC 上做完验证和良率爬坡,迁移到 Intel 平台的动力会越来越弱。
Samsung Dream Chip:垂直整合
Samsung 的策略更激进。据产业链报道,Samsung 在 OFC 2026 上展示了 Dream Chip 硅光平台方案,并提出 2028 年量产目标。
Samsung 手里的牌很独特,它是全球少数同时拥有存储(HBM)、代工、封装和硅光四种能力的公司。Dream Chip 的差异化叙事就建立在这种垂直整合上。如果 HBM、逻辑芯片、PIC 都能在 Samsung 一家完成,理论上可以实现比 TSMC COUPE 更深度的整合。
但"理论"与"量产"之间差距巨大。
Samsung 的硅光量产比 TSMC 晚了大约两年。而在这两年里,TSMC 通过 NVIDIA 的两款交换机已经建立了量产验证的履历,生态绑定的飞轮开始转动。对于芯片设计公司来说,选择一个已经跑通的平台远比选择一个两年后才就绪的平台更安全。
Samsung 更可能扮演的角色,是"保险选项"而非"颠覆者"。当客户需要第二供应商来降低对 TSMC 的依赖时,Dream Chip 的价值才会真正释放。
但"保险选项"并不意味着没有价值。恰恰相反,在半导体供应链不太确定的当下,大型云厂商和芯片设计公司都在寻求供应链多元化。Samsung 不需要打败 TSMC,只需要证明自己能提供一个"足够好"的替代方案。2028 年如果 Dream Chip 按时量产,它在时间点上正好对接 CPO 渗透率加速的阶段。
四、谁在绕开这场平台战争
Intel 和 Samsung 试图在同一维度追赶 TSMC,但另外两家公司选择了完全不同的策略。不在封装平台上正面竞争,而是尝试改变游戏规则本身。有两家公司正在探索完全不同的路线,它们押注的不是"在现有架构上谁封装得更好",而是"光互连能不能重新定义架构本身"。
Marvell + Celestial AI:Photonic Fabric
2025 年 12 月,Marvell 以约 32.5 亿美元收购 Celestial AI,另附最高约 22.5 亿美元的 earnout(对赌条款)。这是近年光互连领域最大的单笔收购之一。
Celestial AI 的核心技术叫 Photonic Fabric(光子互连网络)。它和传统 CPO 的区别在于,传统 CPO 是把光引擎和交换芯片封装在一起,解决的是"芯片到光纤"的接口问题;Photonic Fabric 则更进一步,用光互连来连接分离的计算 die 和存储 die,解决的是"芯片到芯片"的带宽瓶颈。
据公司宣称,Photonic Fabric 可以实现 25 倍带宽提升和 10 倍延迟降低。如果这些数字在量产中兑现,它意味着不需要把所有东西都封装在同一块基板上,计算和存储可以通过光互连分布式部署,系统设计的自由度大幅增加。
有意思的是,NVIDIA 在向 Marvell 投资 20 亿美元的同时,它的两款 CPO 交换机仍然绑定 TSMC COUPE。这意味着 NVIDIA 在"两头下注":一手推动当前最成熟的 CPO 封装路线,一手布局可能颠覆 CPO 定义的下一代架构。
这种两头下注的逻辑不难理解。如果 Photonic Fabric 成功,CPO 的定义会被重写。"共封装"可能不再是终极形态,"光互连"才是。对 NVIDIA 来说,无论哪条路线胜出,它都是赢家。
Ayar Labs:光学 chiplet 路线
Ayar Labs TeraPHY 光 I/O chipletAyar Labs TeraPHY 光 I/O chiplet 实物(图源:Ayar Labs)
Ayar Labs 走的是另一条差异化路线。它的核心产品是 TeraPHY 光 I/O chiplet(小芯片)和 SuperNova 多波长光源,定位为可与不同封装平台集成的标准化光学接口。
据 The Register 报道,2026 年 3 月完成的 5 亿美元 E 轮融资,由NVIDIA 和 AMD 参投,验证了这条路线的市场认可度。Ayar Labs 的 UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express,通用小芯片互连标准)光学 chiplet 理论上可以搭载在不同的封装平台上。无论是 TSMC 的 CoWoS 还是 Intel 的 EMIB,光 I/O 作为标准化模块都可以接入。
在 OCI MSA 的框架下,Ayar Labs 扮演的角色是光物理层的标准化实现者之一。如果 OCI MSA 的标准最终推动了光 I/O 接口的统一,Ayar Labs 的 chiplet 路线可能比绑定单一封装平台的方案更有灵活性。
值得注意的是,Marvell 和 Ayar Labs 代表的两条"绕行"路线之间存在竞争。Photonic Fabric 用光互连重构整个系统架构,TeraPHY 则在现有封装架构内提供标准化的光接口。前者更激进,后者更务实。但两者都试图在 TSMC COUPE 主导的封装平台战争之外,找到自己的生存空间。
NVIDIA 同时投资了两家,这本身就说明,即使是最有能力押注的玩家,也无法确定哪条路线最终胜出。光互连的终局形态仍然是开放的。
五、硅光代工
无论是正面追赶还是绕道而行,所有 CPO 路线都有一个共同的前提,足够的硅光晶圆。封装平台再强大,如果没有足够的 PIC,也是巧妇难为无米之炊。
2026 年,硅光代工正在经历一场产能扩张竞赛。驱动力很直接,AI 训练集群从电互连向光互连的迁移速度超出预期,下游对硅光晶圆的需求在快速攀升。
四家主要代工厂各有动作。
GlobalFoundries(格芯),2025 年 11 月收购了 AMF(Advanced Micro Foundry),获得 200mm 硅光产线作为其 300mm Fotonix 平台的补充。收购完成后,GF 自称按收入计算已成为全球最大的纯硅光代工厂。"纯硅光代工"是一个关键定语,TSMC 的硅光产能更大,但 TSMC 不是"纯"硅光代工厂,它的硅光只是整个代工帝国的一小部分。
Tower Semiconductor(高塔半导体),持续加大硅光和 SiGe 产能扩张投资,覆盖美国和以色列的 200mm 产线以及日本的 300mm 产线,目标是 2026 年中实现硅光出货量的大幅增长。Tower 的客户群与 GF 有所不同,更偏向中小型硅光设计公司和特定应用场景。
ST Microelectronics(意法半导体),2026 年 3 月在法国 Crolles 工厂正式启动 PIC100 300mm 硅光量产,并计划 2027 年产能扩大四倍以上。关于 ST 硅光量产的深度分析,详见此前专题。
TSMC,作为唯一同时提供硅光代工和 COUPE 先进封装的玩家,它的产能分配本身就是一个战略变量。TSMC 可以选择优先服务 COUPE 客户,如 NVIDIA,这对 GF、Tower、ST 的客户来说既是威胁(TSMC 生态对手难以打入),也是机会(非 TSMC 生态的客户需要替代代工来源)。
这里有一个微妙的矛盾,GF、Tower、ST 的扩产确实给下游客户提供了更多选择,但单点代工能力并不等于平台竞争力。一家芯片设计公司可以在 GF 做硅光晶圆,但如果它的交换芯片在 TSMC 做、封装也在 TSMC 做,那硅光晶圆最终还是要回到 TSMC 的封装生态里。
代工和封装的一体化闭环,才是 TSMC 真正的护城河。其他代工厂提供的是"弹药",TSMC 提供的是"弹药 + 发射平台"。
六、OCI MSA,封装战争的规则制定者
如果封装平台之争是一场战争,那 OCI MSA 就是试图为这场战争制定规则的组织。
OCI MSA 于 2026 年 3 月 12 日正式成立。创始成员的名单本身就值得细读,AMD、Broadcom、Meta、Microsoft、NVIDIA、OpenAI。这六家覆盖了 AI 芯片设计(AMD、Broadcom、NVIDIA)、AI 基础设施运营(Meta、Microsoft)和 AI 应用(OpenAI)三个层面。
OCI MSA 的技术选择颇有深意,它采用 NRZ + WDM 作为光物理层标准,而不是目前 pluggable 光模块广泛使用的 PAM4 。
NRZ 相比 PAM4 的优势在于功耗更低、对信号质量的要求更宽松,代价是单通道速率较低,需要用更多波长(WDM)来弥补。这个选择背后的逻辑是,CPO 的核心约束是功耗而非速率,当光引擎和交换芯片封装在一起时,散热空间极其有限,低功耗的 NRZ + WDM 比高功耗的 PAM4 更适合。
OCI MSA 定义的是光物理层标准,理论上可以承载上层的 NVLink、UALink 等互连协议。这意味着无论使用哪家的交换芯片或哪种封装平台,只要光物理层符合 OCI MSA 标准,就应该能互通。
表面上看,标准化对后来者有利,它降低了更换封装平台的成本,Intel、Samsung 和其他玩家可以基于统一标准开发自己的 CPO 方案,而不用被 TSMC 的生态绑定。
但实际操作中,这种"理论上的可替换"可能只是一厢情愿。当 NVIDIA 的两款交换机已经在 TSMC COUPE 上跑通量产,当 Broadcom 的 Davisson 也在 TSMC 生态中,OCI MSA 标准兼容的 CPO 方案即使技术上可行,也面临生态惯性的巨大阻力。标准化降低的是技术门槛,但生态锁定制造的商业门槛仍然很高。
OCI MSA 真正值得关注的信号是成员构成。创始成员中既有 NVIDIA(TSMC 生态的最大客户),也有 AMD(潜在的多平台用户)和 Meta、Microsoft(作为终端客户,天然希望避免被单一平台锁定)。这种微妙的张力,决定了 OCI MSA 的标准制定过程本身就是一场博弈,它最终会成为打破平台锁定的工具,还是沦为 TSMC 生态的橡皮图章?答案可能要到 2027-2028 年才会揭晓。我们也会持续关注。
七、国内厂商还能吃到哪一段价值链?
全球封装平台的格局正在重塑,但对国内读者来说,一个更切身的问题是,国内厂商会被推到什么位置?
我们按产业链自上而下分三层看。
第一层:光模块/组装,窗口仍在但在收窄
Pluggable(可插拔光模块)的市场窗口在 2027-2028 年之前仍然存在。中际旭创在 800G 高速硅光模块领域全球领先,是这个细分市场毫无争议的龙头。在 CPO 尚未大规模替代 pluggable 的过渡期内,中际旭创等国内模块厂商仍然是全球 AI 基础设施供应链中不可替代的一环。
但需要清醒认识到,pluggable 的窗口不会永远开着。当 CPO 渗透率跨过某个临界点(关于 CPO 渗透率的分析,详见此前专题),光模块的独立价值将被压缩。
第二层:光引擎/硅光器件,有机会,需绑定
在 CPO 的核心部件,光引擎和硅光芯片层面,国内厂商正在积极推进。中际旭创在 800G CPO 和 1.6T CPO 方面配合 NVIDIA 进行验证,已经进入试产阶段。
但这里的关键约束是封装。光引擎要进入 CPO 系统,必须在某个先进封装平台上完成集成。而目前量产就绪的平台只有 TSMC COUPE。这意味着国内硅光器件厂商的 CPO 路线,大概率需要绑定一个封装生态。
第三层:先进封装平台,最明显的短板
在高密度异构封装能力上,尚未出现与 TSMC SoIC-X 同等级的成熟量产平台。这不是因为没有投入,而是先进封装的技术壁垒极高,需要长期的工艺积累、良率爬坡和生态建设。
值得关注的是 OSAT(封装测试外包)路线。日月光(ASE)的子公司环旭电子(USI)于 2025 年 12 月宣布越南海防二期扩产计划,聚焦 800G/1.6T 硅光模组产能;2026 年 1 月,USI 子公司进一步完成了对 EugenLight Technologies 的控股收购,补强硅光封装能力。OSAT 路线不追求平台级的深度整合,而是在系统级封装层面提供服务,门槛相对较低,可能是国内企业切入 CPO 封装链的一条可选路径。
角色变化比技术追赶更值得关注
综合三层来看,CPO 时代国内厂商面临的挑战,本质上不是某一项技术追不追得上,而是产业角色可能发生根本变化。
在 pluggable 时代,中际旭创们是独立的整模块供应商,自己设计、自己生产、自己卖给客户。在 CPO 时代,光引擎需要融入大型封装平台,国内厂商可能从"独立供应商"变为"大型封装生态中的配套方"。
这种角色变化意味着,技术实力依然重要,但与封装平台的绑定关系、在全球供应链中的谈判地位,可能比单纯的器件性能更决定命运。
结尾:封装定义光电的新时代
回到文章开头的判断。
2026 年春天发生的这一连串事件,NVIDIA 60 亿美元投资、TSMC COUPE 交付、Samsung Dream Chip 亮相、OCI MSA 成立,共同指向一个清晰的产业转折。短中期决定 CPO 产业权力分配的关键矛盾,正从单点器件性能转向封装平台与系统集成能力。
谁掌握了封装平台,谁就掌握了定义光电系统架构的权力。TSMC 目前领先,但这场战争才刚刚开始。
三个变量值得持续关注:
第一,NVIDIA 60 亿美元的光互连生态如何落地。投资是第一步,但 Coherent、Lumentum、Marvell、Ayar Labs 这四个棋子如何协同,会决定 CPO 生态的实际形态。NVIDIA 是在构建一个封闭联盟,还是在为一个开放标准提供弹药?OCI MSA 的走向会给出答案。
第二,Marvell Photonic Fabric 的实际表现。如果 Photonic Fabric 在量产中兑现公司宣称的性能指标,它可能重新定义"什么算 CPO"。当光互连可以连接分离的计算和存储 die 时,把所有东西封装在同一块基板上就不再是唯一选择。这对 TSMC COUPE 的平台锁定逻辑构成潜在挑战。
第三,国内厂商在 CPO 生态中的角色演变。Pluggable 窗口的剩余时间、光引擎与海外封装平台的绑定进展、国内先进封装能力的突破节奏,这三条时间线的赛跑,将决定国内光通信产业在下一个十年的位置。
封装正在成为光电产业新的权力中心。这不是一个技术预测,而是一个正在发生的事实。
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为什么CPO的竞争,最终会落在封装平台上?TSMC COUPE的技术逻辑与产业含义
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参考来源:NVIDIA 官方公告(2026.3.2 投资 Coherent/Lumentum、2026.3.31 投资 Marvell)、OCI MSA 官网、Marvell 官方公告(收购 Celestial AI)、Ayar Labs E 轮融资公告、GF 官方公告(收购 AMF)、ST 官方公告(PIC100 量产)、Tower Semiconductor OFC 2026 声明、TSMC 研究页面、TrendForce 产业报道、Intel OFC 2024 博文、USI 越南扩产公告。插图来源:NVIDIA、Intel、Ayar Labs。本文分析基于公开信息,不构成投资建议。
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