Kapasiteettitavoitteet: 500 kiekosta 25 000 kiekkoon kuukaudessa

Laajennussuunnitelma on tarkasti porrastettu. Tuoreiden raporttien mukaan TSMC:n PIC-kapasiteetti nousee nykyisestä noin 500 kiekosta kuukaudessa 10 000 kiekkoon vuoden 2026 toisella neljänneksellä. Vuoden 2026 neljännellä neljänneksellä luku nousee 15 000 kiekkoon, ja vuoden 2028 tavoite on vähintään 25 000 kiekkoa kuukaudessa .

Noin 648 piiriä kiekkoa kohden laskettuna vuoden 2028 tuotantotahti vastaisi noin 194 miljoonaa PIC-piiriä vuodessa . Vertailun vuoksi nykyinen noin 500 kiekon kuukausikapasiteetti tuottaa noin 4 miljoonaa piiriä vuodessa .

Avainasiakkaat: NVIDIA ja Broadcom kärjessä

NVIDIA ja Broadcom ovat tunnistetut COUPE:n volyymituotannon ensimmäiset asiakkaat, joiden kerrotaan jo tehneen tilauksia . Koska PIC-tuotantokapasiteetti on alkuvaiheessa rajallinen, nämä kaksi yritystä saavat todennäköisesti suurimman osan alkuvaiheen tuotannosta .

NVIDIA on liikkunut aggressiivisesti varmistaakseen optisen toimitusketjunsa. Maaliskuussa 2026 yhtiö sijoitti 4 miljardia dollaria (2 miljardia kumpaankin) Lumentumiin ja Coherentiin, lukiten monivuotiset hankintasitoumukset . NVIDIA suunnittelee ottavansa käyttöön COUPE-pohjaisia kytkimiä, mukaan lukien Spectrum-X Ethernet -fotoniset kytkimet vuoden 2026 jälkipuoliskolla .

Teknologia: COUPE + SoIC-X

COUPE on pohjimmiltaan pakkausinnovaatio. Se käyttää TSMC:n edistynyttä SoIC-X (System on Integrated Chips) -teknologiaa, jossa elektroninen integroitu piiri (EIC) pinotaan suoraan fotonisen integroidun piirin (PIC) päälle hybridikupari-kupariliitoksella . EIC valmistetaan 65 nm:n prosessissa, kun PIC hoitaa optisen signaalinkäsittelyn .

Tämä heterogeeninen integraatio on keskeinen mahdollistaja. TSMC väittää COUPE:n tarjoavan 5–10 kertaa paremman energiatehokkuuden, 10–20 kertaa pienemmän viiveen ja tiiviimmän jalanjäljen verrattuna perinteisiin liitettäviin optisiin moduuleihin .

TSMC on solminut kumppanuuksia EDA-työkaluvalmistajien Ansysin, Synopsysin ja Cadencen kanssa tukeakseen fotoniikkasuunnittelua. Himax on vahvistettu yksinoikeudella toimittavaksi mikrolinssimatriisit COUPE:n kahdelle ensimmäiselle sukupolvelle .

CPO-markkina saavuttaa käännekohdan vuonna 2026

Vuotta 2026 kuvataan laajalti vuodeksi, jolloin yhteispakatut optiikat (CPO) siirtyvät pilottivaiheesta täyteen kaupalliseen tuotantoon . Useat markkinatutkimusraportit päätyvät samaan aikatauluun: CPO-markkinan arvoksi arvioidaan 2,2–4,2 miljardia dollaria vuonna 2026, ja sen ennustetaan kasvavan 25–35 prosentin vuosivauhtia vuoteen 2031 saakka . IDTechEx ennustaa markkinan ylittävän 20 miljardia dollaria vuoteen 2036 mennessä .

Tekoälyn tietokeskukset ovat ensisijainen kysyntäajuri. NVIDIA:n Spectrum-6 Ethernet -kytkin, joka esiteltiin CES 2026 -tapahtumassa, tarjoaa 409,6 Tbps:n aggregoidun kaistanleveyden ja vähentää liitäntöjen virrankulutusta 5 kertaa edelliseen sukupolveen verrattuna . Myös Broadcom ja Marvell kehittävät CPO-alustoja, jotka tähtäävät 1,6 Tbps:n ja suurempiin nopeuksiin .

Energiatehokkuustarina on vaikuttava. Perinteiset kupari- ja liitettävät järjestelmät kuluttivat 12–15 picojoulea bittiä kohden vuoden 2025 alussa, kun taas uudet Broadcomin ja NVIDIA:n CPO-järjestelmät toimivat 5 pJ/bit tai vähemmällä, ja tavoitteena on alle 1 pJ/bit .

Saantohaasteet ja pakkausrajoitteet

Laajennussuunnitelmaan liittyy merkittäviä riskejä. Raportit viittaavat hypoteettiseen SoIC-pinontasaantoon noin 50 prosenttia alkuvaiheessa, mikä käytännössä puolittaisi valmiiden optisten moottoreiden määrän raakaan PIC-piirimäärään verrattuna . Kun huomioidaan alavirran kokoonpanosaannon häviöt, todellinen optisten moottoreiden toimitusmäärä voisi olla huomattavasti pienempi .

Edistynyt pakkauskapasiteetti on itsessään pullonkaula. TSMC:n CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) -kapasiteetti on myyty loppuun vuodelle 2026, ja toimitusjohtaja C.C. Wei on julkisesti myöntänyt CoWoS-kapasiteetin olevan erittäin tiukka . TSMC ennustaa CoWoS-kapasiteetin kasvavan yli 80 prosentin vuosivauhtia vuodesta 2022 vuoteen 2027, mutta siruoptiikka kilpailee nyt samoista edistyneen pakkaamisen resursseista – CoWoS ja SoIC – joita GPU- ja HBM-integraatio jo rasittaa . Alan analyytikot kuvailevat TSMC:n siruoptiikkakapasiteettia seuraavaksi todennäköiseksi tekoälyn pullonkaulaksi CoWoS:n jälkeen .

Yhteenveto: TSMC:n PIC-kapasiteettisuunnitelma

Lopputulos

TSMC toteuttaa historiallisen aggressiivista kapasiteettilaajennusta siruoptiikassa, jonka ankkurina on COUPE/SoIC-X-alusta ja jota ruokkii tekoälyn tietokeskusten kysyntä. Nousu 500 kiekosta 25 000 kiekkoon kuukaudessa alle kolmessa vuodessa edustaa 50-kertaista lisäystä, jolla on vaikutuksia koko tekoälylaitteiston toimitusketjuun. Suurimmat lähiajan riskit liittyvät kuitenkin saannon kypsyyteen – erityisesti SoIC-pinontasaantoon noin 50 prosentin tasolla – ja laajempaan edistyneen pakkaamisen pullonkaulaan .

Jos onnistuu, TSMC:n panostus valoon vahvistaa sen asemaa tekoälyajan keskeisenä liitäntäteknologian valmistajana ja laajentaa sen valta-aseman logiikasta ja edistyneestä pakkaamisesta myös optiikan maailmaan.

Kapasiteettitavoitteet: 500 kiekosta 25 000 kiekkoon kuukaudessa

Laajennussuunnitelma on tarkasti porrastettu. Tuoreiden raporttien mukaan TSMC:n PIC-kapasiteetti nousee nykyisestä noin 500 kiekosta kuukaudessa 10 000 kiekkoon vuoden 2026 toisella neljänneksellä. Vuoden 2026 neljännellä neljänneksellä luku nousee 15 000 kiekkoon, ja vuoden 2028 tavoite on vähintään 25 000 kiekkoa kuukaudessa .

Noin 648 piiriä kiekkoa kohden laskettuna vuoden 2028 tuotantotahti vastaisi noin 194 miljoonaa PIC-piiriä vuodessa . Vertailun vuoksi nykyinen noin 500 kiekon kuukausikapasiteetti tuottaa noin 4 miljoonaa piiriä vuodessa .

Avainasiakkaat: NVIDIA ja Broadcom kärjessä

NVIDIA ja Broadcom ovat tunnistetut COUPE:n volyymituotannon ensimmäiset asiakkaat, joiden kerrotaan jo tehneen tilauksia . Koska PIC-tuotantokapasiteetti on alkuvaiheessa rajallinen, nämä kaksi yritystä saavat todennäköisesti suurimman osan alkuvaiheen tuotannosta .

NVIDIA on liikkunut aggressiivisesti varmistaakseen optisen toimitusketjunsa. Maaliskuussa 2026 yhtiö sijoitti 4 miljardia dollaria (2 miljardia kumpaankin) Lumentumiin ja Coherentiin, lukiten monivuotiset hankintasitoumukset . NVIDIA suunnittelee ottavansa käyttöön COUPE-pohjaisia kytkimiä, mukaan lukien Spectrum-X Ethernet -fotoniset kytkimet vuoden 2026 jälkipuoliskolla .

Teknologia: COUPE + SoIC-X

COUPE on pohjimmiltaan pakkausinnovaatio. Se käyttää TSMC:n edistynyttä SoIC-X (System on Integrated Chips) -teknologiaa, jossa elektroninen integroitu piiri (EIC) pinotaan suoraan fotonisen integroidun piirin (PIC) päälle hybridikupari-kupariliitoksella . EIC valmistetaan 65 nm:n prosessissa, kun PIC hoitaa optisen signaalinkäsittelyn .

Tämä heterogeeninen integraatio on keskeinen mahdollistaja. TSMC väittää COUPE:n tarjoavan 5–10 kertaa paremman energiatehokkuuden, 10–20 kertaa pienemmän viiveen ja tiiviimmän jalanjäljen verrattuna perinteisiin liitettäviin optisiin moduuleihin .

TSMC on solminut kumppanuuksia EDA-työkaluvalmistajien Ansysin, Synopsysin ja Cadencen kanssa tukeakseen fotoniikkasuunnittelua. Himax on vahvistettu yksinoikeudella toimittavaksi mikrolinssimatriisit COUPE:n kahdelle ensimmäiselle sukupolvelle .

CPO-markkina saavuttaa käännekohdan vuonna 2026

Vuotta 2026 kuvataan laajalti vuodeksi, jolloin yhteispakatut optiikat (CPO) siirtyvät pilottivaiheesta täyteen kaupalliseen tuotantoon . Useat markkinatutkimusraportit päätyvät samaan aikatauluun: CPO-markkinan arvoksi arvioidaan 2,2–4,2 miljardia dollaria vuonna 2026, ja sen ennustetaan kasvavan 25–35 prosentin vuosivauhtia vuoteen 2031 saakka . IDTechEx ennustaa markkinan ylittävän 20 miljardia dollaria vuoteen 2036 mennessä .

Tekoälyn tietokeskukset ovat ensisijainen kysyntäajuri. NVIDIA:n Spectrum-6 Ethernet -kytkin, joka esiteltiin CES 2026 -tapahtumassa, tarjoaa 409,6 Tbps:n aggregoidun kaistanleveyden ja vähentää liitäntöjen virrankulutusta 5 kertaa edelliseen sukupolveen verrattuna . Myös Broadcom ja Marvell kehittävät CPO-alustoja, jotka tähtäävät 1,6 Tbps:n ja suurempiin nopeuksiin .

Energiatehokkuustarina on vaikuttava. Perinteiset kupari- ja liitettävät järjestelmät kuluttivat 12–15 picojoulea bittiä kohden vuoden 2025 alussa, kun taas uudet Broadcomin ja NVIDIA:n CPO-järjestelmät toimivat 5 pJ/bit tai vähemmällä, ja tavoitteena on alle 1 pJ/bit .

Saantohaasteet ja pakkausrajoitteet

Laajennussuunnitelmaan liittyy merkittäviä riskejä. Raportit viittaavat hypoteettiseen SoIC-pinontasaantoon noin 50 prosenttia alkuvaiheessa, mikä käytännössä puolittaisi valmiiden optisten moottoreiden määrän raakaan PIC-piirimäärään verrattuna . Kun huomioidaan alavirran kokoonpanosaannon häviöt, todellinen optisten moottoreiden toimitusmäärä voisi olla huomattavasti pienempi .

Edistynyt pakkauskapasiteetti on itsessään pullonkaula. TSMC:n CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) -kapasiteetti on myyty loppuun vuodelle 2026, ja toimitusjohtaja C.C. Wei on julkisesti myöntänyt CoWoS-kapasiteetin olevan erittäin tiukka . TSMC ennustaa CoWoS-kapasiteetin kasvavan yli 80 prosentin vuosivauhtia vuodesta 2022 vuoteen 2027, mutta siruoptiikka kilpailee nyt samoista edistyneen pakkaamisen resursseista – CoWoS ja SoIC – joita GPU- ja HBM-integraatio jo rasittaa . Alan analyytikot kuvailevat TSMC:n siruoptiikkakapasiteettia seuraavaksi todennäköiseksi tekoälyn pullonkaulaksi CoWoS:n jälkeen .

Yhteenveto: TSMC:n PIC-kapasiteettisuunnitelma

Lopputulos

TSMC toteuttaa historiallisen aggressiivista kapasiteettilaajennusta siruoptiikassa, jonka ankkurina on COUPE/SoIC-X-alusta ja jota ruokkii tekoälyn tietokeskusten kysyntä. Nousu 500 kiekosta 25 000 kiekkoon kuukaudessa alle kolmessa vuodessa edustaa 50-kertaista lisäystä, jolla on vaikutuksia koko tekoälylaitteiston toimitusketjuun. Suurimmat lähiajan riskit liittyvät kuitenkin saannon kypsyyteen – erityisesti SoIC-pinontasaantoon noin 50 prosentin tasolla – ja laajempaan edistyneen pakkaamisen pullonkaulaan .

Jos onnistuu, TSMC:n panostus valoon vahvistaa sen asemaa tekoälyajan keskeisenä liitäntäteknologian valmistajana ja laajentaa sen valta-aseman logiikasta ja edistyneestä pakkaamisesta myös optiikan maailmaan.