Ставка TSMC на свет: 50-кратное расширение кремниевой фотоники COUPE к 2028 году

TSMC делает большую ставку на свет. Полупроводниковый гигант наращивает производство кремниевой фотоники темпами, редко встречающимися в чиповой индустрии, стремясь к 50-кратному увеличению выпуска фотонных интегральных схем (PIC) к 2028 году. Этот шаг — прямой ответ на взрывной рост требований к пропускной способности в ИИ-центрах обработки данных, где медные линии связи достигают своих физических пределов.

Инструментом для этого перехода стала платформа COUPE (Compact Universal Photonic Engine) — кремниево-фотонная платформа TSMC. Первое поколение COUPE обеспечивает скорость 1,6 Тбит/с на оптический двигатель, используя восемь каналов 200G PAM4 с каждой стороны. Платформа вступила в стадию массового производства в 2026 году, с наращиванием отгрузок в середине года ^SMN. Второе поколение, нацеленное на 6,4 Тбит/с, ожидается в 2027 году, а третье, с показателем 12,8 Тбит/с, уже в планах ^LN.

Целевые показатели мощностей: от 500 до 25 000 пластин в месяц

План расширения имеет четкую поэтапную структуру. Согласно недавним отчетам Commercial Times и TrendForce, мощность PIC TSMC вырастет с нынешних ~500 пластин в месяц до 10 000 пластин в месяц ко второму кварталу 2026 года. К четвертому кварталу 2026 года этот показатель поднимется до 15 000, а целевой показатель на 2028 год составляет не менее 25 000 пластин в месяц ^MTT.

При расчете ~648 чипов на пластину, выход на мощность 2028 года будет соответствовать примерно 194 млн чипов PIC в год при полной загрузке ^T1. Для контекста: текущая мощность ~500 пластин в месяц позволяет выпускать около 4 млн чипов в год ^T.

Ключевые клиенты: NVIDIA и Broadcom в первых рядах

NVIDIA и Broadcom названы первыми крупными заказчиками серийного производства COUPE, причем сообщается, что заказы уже размещены ^MAE. Учитывая ограниченные производственные мощности PIC на начальном этапе в 2026–2027 годах, ожидается, что эти две компании станут основными бенефициарами ранних поставок ^T.

NVIDIA активно обеспечивает свою цепочку поставок оптических компонентов. В марте 2026 года компания инвестировала $4 млрд (по $2 млрд в каждую) в Lumentum и Coherent, заключив многолетние контракты на поставку высокопроизводительных лазерных чипов и передовых оптических материалов ^EL. NVIDIA планирует развернуть коммутаторы на базе COUPE, включая фотонные коммутаторы Spectrum-X Ethernet, во второй половине 2026 года, используя технологию SoIC от TSMC ^R.

Технология: COUPE + SoIC-X

COUPE — это, по сути, инновация в области упаковки. В ней используется передовая технология TSMC SoIC-X (System on Integrated Chips) для вертикального монтажа электронной интегральной схемы (EIC) непосредственно поверх фотонной интегральной схемы (PIC) с помощью гибридного медно-медного соединения ^STS. EIC производится по техпроцессу класса 65 нм, в то время как PIC отвечает за оптическую передачу сигнала ^SS.

Эта гетерогенная интеграция является ключевым фактором. Благодаря соединению электронных и фотонных чипов с шагом менее десяти микрометров, TSMC утверждает, что COUPE обеспечивает улучшение энергоэффективности в 5–10 раз, снижение задержки в 10–20 раз и более компактный форм-фактор по сравнению с традиционными подключаемыми оптическими модулями ^T.

Вокруг платформы формируется широкая экосистема. TSMC сотрудничает с производителями EDA-инструментов Ansys, Synopsys и Cadence для поддержки проектирования фотоники, а компания Himax подтверждена в качестве эксклюзивного поставщика микролинзовых матриц для первых двух поколений COUPE ^SLM.

Рынок CPO достигает переломного момента в 2026 году

2026 год широко описывается как год, когда копакетированная оптика (CPO) переходит от пилотных проектов к полномасштабному коммерческому производству ^HG. Множество рыночных исследований сходятся в этом прогнозе: объем рынка CPO оценивается в $2,2–$4,2 млрд в 2026 году, с прогнозируемым среднегодовым темпом роста 25–35% до 2031 года ^G. IDTechEx прогнозирует, что рынок превысит $20 млрд к 2036 году, с CAGR 37% ^I.

ИИ-центры обработки данных являются основным драйвером спроса. Коммутатор NVIDIA Spectrum-6 Ethernet, представленный на CES 2026, обеспечивает совокупную пропускную способность 409,6 Тбит/с с использованием встроенных кремниево-фотонных двигателей и снижает энергопотребление межсоединений в 5 раз по сравнению с предыдущим поколением ^M. Broadcom и Marvell также разрабатывают платформы CPO, ориентированные на скорости 1,6T и выше ^AP.

История с энергоэффективностью весьма убедительна. Традиционные медные и подключаемые системы потребляли 12–15 пикоджоулей на бит в начале 2025 года, в то время как новые системы CPO от Broadcom и NVIDIA работают на уровне 5 пДж/бит или ниже, с дорожной картой, нацеленной на показатель менее 1 пДж/бит ^MF.

Проблемы с выходом годных и ограничения упаковки

План расширения сопряжен со значительными рисками. В отчетах приводится гипотетический выход годных при монтаже SoIC на уровне примерно 50% для раннего производства, что фактически вдвое сократило бы количество готовых оптических двигателей по сравнению с исходным количеством чипов PIC ^T1. С учетом потерь на последующих этапах сборки фактический объем отгрузок оптических двигателей может быть существенно ниже: по оценкам, 39 млн единиц при текущей мощности, возрастающие до 486 млн при целевом показателе 2028 года, по сравнению с 194 млн исходных чипов ¹.

Мощности передовой упаковки сами по себе являются узким местом. Мощности CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) TSMC распроданы до конца 2026 года, и генеральный директор C.C. Wei публично признал, что ситуация с CoWoS остается крайне напряженной ^O. TSMC прогнозирует рост мощностей CoWoS с CAGR более 80% с 2022 по 2027 год, но кремниевая фотоника теперь конкурирует за те же передовые упаковочные комплексы — CoWoS и SoIC, которые и без того перегружены интеграцией GPU и HBM ^TB. Отраслевые аналитики описывают мощности TSMC по кремниевой фотонике как следующее вероятное узкое место в цепочке поставок ИИ после CoWoS ^MB.

Резюме: дорожная карта мощностей PIC TSMC

Показатель	Текущий (2024–2025)	Q2 2026	Q4 2026	Цель 2028
Мощность PIC (пластин/мес.)	~500 MT	10 000 MT	15 000 MT	≥25 000 MT
Годовой выпуск чипов PIC (прибл.)	~4M T	~78M T	~117M T	~194M T
Статус платформы COUPE	Перед запуском	Начало массового производства S	Наращивание объемов S	Цель по высоким объемам MT
Ключевые клиенты	—	NVIDIA, Broadcom MA	NVIDIA, Broadcom MA	NVIDIA, Broadcom + другие

Суть

TSMC реализует исторически агрессивное расширение мощностей в области кремниевой фотоники, опираясь на платформу COUPE/SoIC-X и стимулируемое спросом со стороны ИИ-центров обработки данных. Рост с 500 до 25 000 пластин в месяц менее чем за три года представляет собой 50-кратное увеличение со значительными последствиями для всей цепочки поставок ИИ-оборудования. Однако зрелость производственных процессов — особенно выход годных при монтаже SoIC на уровне ~50% — и общее узкое место в передовой упаковке остаются основными краткосрочными рисками ^MHTM.

В случае успеха ставка TSMC на свет закрепит за ней роль центральной фабрики для технологий межсоединений ИИ-эпохи, расширив ее доминирование за пределы логики и передовой упаковки в оптическую область.