Percaturan Besar TSMC dalam Silikon Fotonik: COUPE Pacu Lonjakan Kapasiti 50 Kali Ganda Menjelang 2028

Sasaran Kapasiti: 500 hingga 25,000 Wafer Sebulan

Pelan pengembangan ini disusun secara berperingkat. Menurut laporan terkini dari Commercial Times dan TrendForce, kapasiti PIC TSMC akan meningkat daripada kira-kira 500 wafer sebulan kini kepada 10,000 wafer sebulan menjelang suku kedua 2026. Menjelang suku keempat 2026, angka itu meningkat kepada 15,000, dan sasaran untuk 2028 adalah sekurang-kurangnya 25,000 wafer sebulan .

Pada anggaran 648 cip (die) setiap wafer, kadar pengeluaran 2028 akan menghasilkan kira-kira 194 juta cip PIC setiap tahun pada output penuh . Sebagai perbandingan, kapasiti semasa ~500 wafer sebulan hanya menghasilkan kira-kira 4 juta cip setahun .

Pelanggan Utama: NVIDIA dan Broadcom Mendahului

NVIDIA dan Broadcom dikenal pasti sebagai pelanggan awal utama untuk pengeluaran volum COUPE, dengan laporan menunjukkan pesanan telah pun dibuat . Memandangkan kapasiti pengeluaran PIC yang terhad semasa fasa awal peningkatan pada 2026–2027, kedua-dua syarikat ini dijangka menjadi penerima manfaat utama output awal .

NVIDIA telah bergerak agresif untuk memastikan rantaian bekalan optiknya. Pada Mac 2026, syarikat itu melabur AS$4 bilion (AS$2 bilion setiap satu) dalam Lumentum dan Coherent, mengunci komitmen perolehan pelbagai tahun untuk cip laser berprestasi tinggi dan bahan optik termaju . NVIDIA merancang untuk menggunakan suis berasaskan COUPE, termasuk suis fotonik Ethernet Spectrum-X pada separuh kedua 2026, menggunakan teknologi SoIC TSMC .

Teknologi: COUPE + SoIC-X

COUPE pada asasnya adalah satu inovasi pembungkusan. Ia menggunakan teknologi SoIC-X (System on Integrated Chips) termaju TSMC untuk menindankan litar bersepadu elektronik (EIC) terus di atas litar bersepadu fotonik (PIC) menggunakan ikatan kuprum-ke-kuprum hibrid . EIC dihasilkan pada nod proses kelas 65nm, manakala PIC mengendalikan isyarat optik .

Integrasi heterogen ini adalah kunci kejayaan. Dengan mengikat cip elektronik dan fotonik pada jarak sub-sepuluh mikrometer, TSMC mendakwa COUPE menyampaikan peningkatan kecekapan kuasa 5–10x, kependaman 10–20x lebih rendah, dan jejak yang lebih padat berbanding modul optik boleh pasang tradisional .

Pendekatan ini telah menarik ekosistem yang lebih luas. TSMC telah bekerjasama dengan vendor alat EDA Ansys, Synopsys, dan Cadence untuk menyokong reka bentuk fotonik, dan Himax telah disahkan sebagai pembekal eksklusif tatasusunan kanta mikro untuk dua generasi pertama COUPE .

Pasaran CPO Mencapai Titik Infleksi pada 2026

2026 secara meluas digambarkan sebagai tahun optik bungkus bersama (CPO) beralih daripada penggunaan rintis kepada pengeluaran komersial berskala penuh . Pelbagai laporan penyelidikan pasaran mencapai persetujuan mengenai garis masa ini: pasaran CPO dianggarkan bernilai AS$2.2–AS$4.2 bilion pada 2026, dengan unjuran kadar pertumbuhan tahunan kompaun (CAGR) sebanyak 25–35% sehingga 2031 . IDTechEx mengunjurkan pasaran ini akan melebihi AS$20 bilion menjelang 2036, berkembang pada CAGR 37% .

Pusat data AI adalah pemacu permintaan utama. Suis Ethernet Spectrum-6 NVIDIA, yang dilancarkan di CES 2026, menyampaikan lebar jalur agregat 409.6 Tbps menggunakan enjin fotonik silikon bersepadu dan mengurangkan penggunaan kuasa interkonek sebanyak 5x berbanding generasi sebelumnya . Broadcom dan Marvell juga sedang membangunkan platform CPO yang menyasarkan 1.6T dan ke atas .

Kisah kecekapan kuasa sangat menarik. Sistem kuprum dan boleh pasang tradisional menggunakan 12–15 picojoule per bit pada awal 2025, manakala sistem CPO baharu daripada Broadcom dan NVIDIA beroperasi pada 5 pJ/bit atau lebih rendah, dengan peta jalan ke arah bawah 1 pJ/bit .

Cabaran Hasil dan Kekangan Pembungkusan

Pelan pengembangan ini membawa risiko yang ketara. Laporan menyebut hasil penindanan SoIC hipotetis sekitar 50% untuk pengeluaran awal, yang secara berkesan akan mengurangkan separuh bilangan enjin optik siap berbanding kiraan cip PIC mentah . Apabila kerugian hasil pemasangan hiliran diambil kira, penghantaran enjin optik sebenar boleh menjadi lebih rendah—dianggarkan 39 juta unit pada kapasiti semasa meningkat kepada 486 juta pada sasaran 2028, berbanding 194 juta kiraan cip mentah .

Kapasiti pembungkusan termaju itu sendiri menjadi kesesakan. Kapasiti CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) TSMC telah habis dijual sepanjang 2026, dan Ketua Pegawai Eksekutif C.C. Wei secara terbuka mengakui bahawa CoWoS kekal sangat ketat . TSMC mengunjurkan kapasiti CoWoS berkembang pada CAGR lebih 80% dari 2022 hingga 2027, tetapi silikon fotonik kini bersaing untuk kompleks pembungkusan termaju yang sama—CoWoS dan SoIC—yang integrasi GPU dan HBM sudah pun membebankan . Penganalisis industri menggambarkan kapasiti silikon fotonik TSMC sebagai kesesakan rantaian bekalan AI seterusnya yang mungkin berlaku selepas CoWoS .

Ringkasan: Peta Jalan Kapasiti PIC TSMC

Kesimpulan

TSMC sedang melaksanakan pengembangan kapasiti yang sangat agresif dalam silikon fotonik, berlandaskan platform COUPE/SoIC-X dan didorong oleh permintaan pusat data AI. Peningkatan daripada 500 kepada 25,000 wafer sebulan dalam tempoh kurang tiga tahun mewakili peningkatan 50x ganda, dengan implikasi untuk keseluruhan rantaian bekalan perkakasan AI. Walau bagaimanapun, kematangan hasil—terutamanya hasil penindanan SoIC dalam julat ~50%—dan kesesakan pembungkusan termaju yang lebih luas kekal sebagai risiko jangka pendek terbesar .

Jika berjaya, pertaruhan TSMC pada cahaya akan mengukuhkan peranannya sebagai faundri pusat untuk teknologi interkonek era AI, melanjutkan penguasaannya di luar logik dan pembungkusan termaju ke dalam domain optik.