花旗:雷射、光纖有望成「下一個HBM」!NPO取代CPO成市場新主線?

花旗認為,近封裝光學(NPO)正逐步取代共同封裝光學(CPO),成為近期光通訊市場更受關注的交易主線;與此同時,雷射與光纖供應吃緊的預期,也讓相關資產開始被市場賦予類似高頻寬記憶體(HBM)的稀缺性溢價,或成為「下一個HBM」。
花旗Atif Malik團隊週二(8日)發布研究報告,整理全球TMT會議期間與光子互連新創公司Lightmatter執行長Nicholas Harris及財務長Simona Jankowski的訪談內容。
Lightmatter管理層表示,NPO產品預計自2027年起陸續進入市場,並在2028年進入大量部署階段;至於CPO用於規模擴展的時程,目前仍維持在2028年至2029年。
NPO成近期市場焦點 OCI標準落地助攻設計活動
花旗指出,今年OFC光纖通訊展之前,市場原本較普遍預期CPO將在2027年至2028年初率先應用於規模擴展。不過,展會結束後,市場關注已逐漸轉向NPO。
Lightmatter認為,NPO平台最快將於2027年開始出現,並在2028年迎來較大規模的商業部署;相較之下,CPO的規模化應用仍需等到2028年至2029年。
此外,OCI產業標準逐步確立,也被視為近期客戶加快設計工作的催化因素。過去由於架構標準尚未明朗,客戶在相關投入上有所觀望。
Lightmatter則將NPO的成本優勢與雙向(BiDi)光纖技術連結。其Passage L20 NPO引擎可提供6.4 Tbps頻寬,透過單條光纖同時傳輸收發訊號,不必各自配置獨立的發送與接收光纖。
管理層表示,這項設計可讓光纖使用量降低一半;若從整座資料中心的規模計算,每吉瓦可望節省約16億美元網路成本。
Lightmatter目前的目標,是相較現有可插拔收發器約每Gbps 0.5美元的成本基準,進一步大幅降低單位頻寬成本。
在供應面方面,Lightmatter將雷射與光纖形容為「下一個HBM」,反映其認為兩項關鍵零組件可能因供給受限而形成稀缺溢價。
CPO量產關鍵不在技術 測試產能才是瓶頸
對於CPO遲遲未能大規模部署,Lightmatter管理層認為,問題並非技術尚未成熟,而是測試基礎設施的供應能力不足。
目前CPO交換器年產量約僅數千台至1萬台,然而管理層估計,若要滿足產業需求,相關產能需要擴大至目前的約100倍。
其中,晶圓級測試設備供應商仍相當稀缺,可能成為限制CPO擴張速度的關鍵環節。
在產業標準方面,Lightmatter也參與開放計算專案(OCP)的矽光子計畫,目標是推動系統層級規格統一,降低不同業者在系統及機架設計上的重複工程投入。
Lightmatter表示,相關合作夥伴已由最初的9家增加至約19家,並共同發布一份長達300頁的規範文件,其角色類似輝達的參考設計手冊。
此外,Lightmatter今年6月與英偉達就NVLink Fusion展開合作。
管理層指出,過去NVLink Fusion受到銅纜傳輸距離限制,主要應用於機架內短距離連接;導入光纖後,互連範圍可望突破單一機架內銅纜的物理限制,進一步擴大規模擴展的範圍。
Lightmatter並以超過100萬小時的無誤碼運行數據,作為光纖互連技術已具備應用條件的佐證。
單顆雷射功率逼近極限 Lightmatter轉向雷射陣列
雷射技術方面,Lightmatter認為,單一雷射元件的輸出功率已逐漸接近物理極限,目前約為400mW,而門檻約落在500mW。若要持續提升光互連頻寬,勢必需要增加雷射器數量。
因此,Lightmatter採取GaAs材料搭配300mm CMOS晶圓製程,每顆晶片可整合128個雷射器。最新產品單一模組頻寬達16 Tbps,目前也正針對包括OSFP在內的多種封裝形式進行開發。
公司同時強調,其光子插接器可突破傳統雷射配置的位置限制,並宣稱頻寬密度約可達替代方案的10倍,目前市場上尚無其他公司提供相同類型的產品。
隨著NPO與CPO設計活動升溫,Lightmatter也觀察到客戶對光子插接器的需求同步增加。
至於調變器架構,OCI MSA目前已將微環調變器確立為產業預設架構,優先於電吸收調變器。
Lightmatter表示,其熱控制系統即使面對每秒2,000攝氏度的極端溫度梯度,仍可維持微環調變器穩定運作,即使應用於與高功耗先進製程加速器的堆疊封裝環境也能維持穩定性。