Ставка TSMC на світло: 50-кратне розширення фотоніки та платформа COUPE

Ставка TSMC на світло: як платформа COUPE змінить AI-датацентри до 2028 року

TSMC робить величезну ставку на світло. Напівпровідниковий гігант стрімко масштабує виробництво кремнієвої фотоніки з темпом, небаченим у цій галузі, плануючи 50-кратне збільшення випуску фотонних інтегральних схем (PIC) до 2028 року. Це пряма відповідь на вибухове зростання потреб у пропускній здатності центрів обробки даних для штучного інтелекту, де мідні з'єднання вже впираються у фізичні обмеження. ^MHT

Головним інструментом цієї трансформації стала платформа COUPE (Compact Universal Photonic Engine) — кремнієво-фотонне рішення TSMC. Перше покоління COUPE забезпечує 1,6 Тбіт/с на один оптичний двигун, використовуючи вісім ліній PAM4 по 200 Гбіт/с з кожного боку, і вже вийшло на масове виробництво у 2026 році з нарощуванням обсягів поставок у середині року ^SMN. Друге покоління, потужністю 6,4 Тбіт/с, очікується у 2027 році, а третє, з ціллю 12,8 Тбіт/с, вже в дорожній карті ^LN.

Цільові показники потужності: від 500 до 25 000 пластин на місяць

План розширення чітко структурований. Згідно з нещодавніми звітами Commercial Times та TrendForce, потужність TSMC з виробництва PIC зросте з приблизно 500 пластин на місяць сьогодні до 10 000 пластин до другого кварталу 2026 року. До четвертого кварталу 2026 року ця цифра сягне 15 000, а ціль на 2028 рік — щонайменше 25 000 пластин на місяць ^MTT.

За оцінками, при щільності 648 чипів на пластину, виробництво на рівні 25 000 пластин на місяць даватиме близько 194 млн чипів PIC на рік. Для порівняння, поточна потужність у ~500 пластин на місяць забезпечує лише близько 4 млн чипів на рік ^T1.

Ключові клієнти: NVIDIA та Broadcom у перших рядах

NVIDIA і Broadcom визначені як перші головні замовники серійного виробництва COUPE, і, за даними джерел, вони вже розмістили замовлення ^MAE. Враховуючи обмежені потужності PIC на початковому етапі у 2026–2027 роках, саме ці дві компанії стануть основними бенефіціарами перших поставок ^T.

NVIDIA діє рішуче, щоб забезпечити свій оптичний ланцюжок постачання. У березні 2026 року компанія інвестувала $4 млрд (по $2 млрд у кожну) в компанії Lumentum та Coherent, закріпивши довгострокові зобов'язання з постачання високопродуктивних лазерних чипів та передових оптичних матеріалів ^EL. NVIDIA планує розгортати комутатори на базі COUPE, зокрема Spectrum-X Ethernet фотонні комутатори, у другій половині 2026 року, використовуючи технологію TSMC SoIC ^R.

Технологія: COUPE + SoIC-X

COUPE — це, перш за все, інновація в пакуванні. Вона використовує передову технологію TSMC SoIC-X (System on Integrated Chips) для прямого складання електронної інтегральної схеми (EIC) поверх фотонної інтегральної схеми (PIC) за допомогою гібридного мідно-мідного з'єднання ^STS. EIC виробляється за 65-нм техпроцесом, тоді як PIC відповідає за оптичну обробку сигналу ^SS.

Саме ця гетерогенна інтеграція є ключем до успіху. З'єднуючи електронні та фотонні чипи з кроком менше десяти мікрометрів, TSMC стверджує, що COUPE забезпечує в 5–10 разів кращу енергоефективність, у 10–20 разів меншу затримку та більш компактний форм-фактор порівняно з традиційними модулями, що вставляються ^T.

Навколо платформи сформувалася широка екосистема. TSMC співпрацює з постачальниками EDA-інструментів Ansys, Synopsys та Cadence для підтримки фотонного дизайну, а компанія Himax підтверджена як ексклюзивний постачальник масивів мікролінз для перших двох поколінь COUPE ^SLM.

Ринок CPO досягає точки перегину у 2026 році

2026 рік широко визнається як рік, коли спільно-пакована оптика (Co-Packaged Optics, CPO) переходить від пілотних проєктів до повномасштабного комерційного виробництва ^HG. Численні аналітичні звіти сходяться на цьому: ринок CPO у 2026 році оцінюється в $2,2–$4,2 млрд із прогнозованим середньорічним зростанням (CAGR) 25–35% до 2031 року ^G. IDTechEx прогнозує, що до 2036 року ринок перевищить $20 млрд, зростаючи на 37% на рік ^I.

Основні висновки: дорожня карта потужностей PIC від TSMC

Таблиця нижче узагальнює план розширення TSMC:

Показник	Поточний стан (2024–2025)	2-й кв. 2026	4-й кв. 2026	Ціль 2028
Щомісячна потужність PIC (пластин)	~500 MT	10 000 MT	15 000 MT	≥25 000 MT
Річний випуск PIC (прибл. чипів)	~4 млн T	~78 млн T	~117 млн T	~194 млн T
Статус платформи COUPE	Перед запуском	Початок масового виробництва S	Нарощування обсягів S	Ціль вищого обсягу
Ключові замовники	—	NVIDIA, Broadcom MA	NVIDIA, Broadcom MA	NVIDIA, Broadcom + інші

Підсумок

TSMC здійснює історично агресивне розширення потужностей у кремнієвій фотоніці, спираючись на платформу COUPE/SoIC-X та рушійну силу попиту з боку AI-датацентрів. Зростання з 500 до 25 000 пластин на місяць менш ніж за три роки означає 50-кратне збільшення, що матиме значні наслідки для всього ланцюжка постачання апаратного забезпечення для ШІ. Однак головними ризиками залишаються дозрівання технології — зокрема, врожайність SoIC-складання на рівні ~50% — та загальне вузьке місце у сфері передового пакування ^MHTM.

У разі успіху ставка TSMC на світло закріпить за нею роль центральної фабрики для технологій міжз'єднання в епоху ШІ, розширивши її домінування за межі логіки та передового пакування в оптичну сферу.