TSMC Lipatgandakan Kapasitas Fotonik Silikon 50 Kali Lipat: Platform COUPE Siap Merevolusi Konektivitas Pusat Data AI pada 2028

Dengan perkiraan 648 keping (die) per wafer, laju produksi tahun 2028 akan menghasilkan sekitar 194 juta keping PIC per tahun pada output penuh . Sebagai perbandingan, kapasitas saat ini (~500 wafer per bulan) menghasilkan sekitar 4 juta keping per tahun .

Pelanggan Utama: NVIDIA dan Broadcom Memimpin

NVIDIA dan Broadcom diidentifikasi sebagai pelanggan awal untuk produksi volume COUPE, dengan laporan menunjukkan pesanan telah ditempatkan . Mengingat terbatasnya kapasitas produksi PIC selama tahap awal pada 2026–2027, kedua perusahaan ini diperkirakan akan menjadi penerima manfaat utama dari output awal .

NVIDIA bergerak agresif untuk mengamankan rantai pasokan optiknya. Pada Maret 2026, perusahaan menginvestasikan US$4 miliar (masing-masing US$2 miliar) di Lumentum dan Coherent, mengunci komitmen pengadaan multi-tahun untuk chip laser berkinerja tinggi dan material optik canggih . NVIDIA berencana untuk menggunakan switch berbasis COUPE, termasuk switch fotonik Ethernet Spectrum-X pada paruh kedua 2026, memanfaatkan teknologi SoIC dari TSMC .

Teknologi: COUPE + SoIC-X

COUPE pada dasarnya adalah inovasi dalam pengemasan (packaging). Platform ini menggunakan teknologi SoIC-X (System on Integrated Chips) canggih milik TSMC untuk menumpuk sirkuit terpadu elektronik (EIC) langsung di atas sirkuit terpadu fotonik (PIC) menggunakan ikatan tembaga-ke-tembaga hibrida . EIC diproduksi pada node proses kelas 65nm, sementara PIC menangani pensinyalan optik .

Integrasi heterogen ini adalah kunci utamanya. Dengan mengikat keping elektronik dan fotonik pada jarak di bawah sepuluh mikrometer, TSMC mengklaim COUPE memberikan peningkatan efisiensi daya 5–10x, latensi 10–20x lebih rendah, dan jejak yang lebih ringkas dibandingkan modul optik pluggable tradisional .

Pendekatan ini telah menarik ekosistem yang lebih luas. TSMC telah bermitra dengan vendor alat EDA Ansys, Synopsys, dan Cadence untuk mendukung desain fotonik, dan Himax telah dikonfirmasi sebagai pemasok eksklusif susunan lensa mikro untuk dua generasi pertama COUPE .

Pasar CPO Mencapai Titik Infleksi pada 2026

Tahun 2026 secara luas digambarkan sebagai tahun di mana optik co-packaged (CPO) bertransisi dari penerapan proyek percontohan ke produksi komersial skala penuh . Beberapa laporan riset pasar sepakat pada garis waktu ini: pasar CPO diperkirakan mencapai US$2,2–4,2 miliar pada 2026, dengan proyeksi tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 25–35% hingga 2031 . IDTechEx memproyeksikan pasar akan melampaui US$20 miliar pada 2036, tumbuh pada CAGR 37% .

Pusat data AI adalah pendorong permintaan utama. Switch Ethernet Spectrum-6 NVIDIA, yang diungkapkan di CES 2026, memberikan bandwidth agregat 409,6 Tbps menggunakan engine fotonik silikon terintegrasi dan mengurangi konsumsi daya interkoneksi hingga 5x lipat dibandingkan generasi sebelumnya . Broadcom dan Marvell juga mengembangkan platform CPO yang menargetkan 1,6T dan seterusnya .

Kisah efisiensi daya sangat menarik. Sistem tembaga dan pluggable tradisional mengonsumsi 12–15 picojoule per bit pada awal 2025, sementara sistem CPO baru dari Broadcom dan NVIDIA beroperasi pada 5 pJ/bit atau lebih rendah, dengan peta jalan menuju di bawah 1 pJ/bit .

Tantangan Hasil Produksi dan Keterbatasan Pengemasan

Rencana ekspansi ini membawa risiko signifikan. Laporan menyebutkan perkiraan hasil produksi tumpukan SoIC (SoIC stacking yield) sekitar 50% untuk produksi awal, yang secara efektif akan membagi dua jumlah engine optik jadi relatif terhadap jumlah keping PIC mentah . Ketika kerugian hasil produksi dari perakitan hilir diperhitungkan, pengiriman engine optik aktual bisa jauh lebih rendah—diperkirakan 39 juta unit pada kapasitas saat ini naik menjadi 486 juta pada target 2028, dibandingkan dengan 194 juta keping mentah .

Kapasitas pengemasan canggih itu sendiri menjadi hambatan. Kapasitas CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) TSMC telah habis terjual hingga 2026, dan CEO C.C. Wei secara terbuka mengakui bahwa CoWoS masih sangat ketat . TSMC memproyeksikan kapasitas CoWoS tumbuh lebih dari 80% CAGR dari 2022 hingga 2027, tetapi fotonik silikon kini bersaing untuk kompleks pengemasan canggih yang sama—CoWoS dan SoIC—yang sudah diperebutkan oleh integrasi GPU dan HBM . Analis industri menggambarkan kapasitas fotonik silikon TSMC sebagai hambatan rantai pasokan AI berikutnya setelah CoWoS .

Ringkasan: Peta Jalan Kapasitas PIC TSMC

Intinya

TSMC sedang menjalankan ekspansi kapasitas yang sangat agresif dalam fotonik silikon, berlandaskan platform COUPE/SoIC-X dan didorong oleh permintaan pusat data AI. Peningkatan dari 500 menjadi 25.000 wafer per bulan dalam waktu kurang dari tiga tahun merupakan peningkatan 50x, dengan implikasi bagi seluruh rantai pasokan perangkat keras AI. Namun, kematangan hasil produksi—khususnya hasil tumpukan SoIC di kisaran ~50%—dan hambatan pengemasan canggih yang lebih luas tetap menjadi risiko jangka pendek terbesar .

Jika berhasil, taruhan TSMC pada cahaya akan memperkuat perannya sebagai pusat pengecoran (foundry) utama untuk teknologi interkoneksi era AI, memperluas dominasinya melampaui logika dan pengemasan canggih ke ranah optik.