- 台積電 COUPE 是什麼?
- COUPE 對AI晶片多重要?
- COUPE、CPO與矽光子有什麼不同?
- 台積電 COUPE 量產時間表
- 台積電 COUPE 概念股有哪些?
- 台積電 COUPE 最大挑戰是什麼?
- 台積電 COUPE 常見問題
台積電 COUPE 是什麼?
台積電副共同營運長張曉強說,COUPE是繼CoWoS之後,世人們下一個要記住的字,也是牽動台積未來的新護城河。
先把COUPE拿來說文解字一下,全名是Compact Universal Photonic Engine,翻譯成中文叫「緊湊型通用光子引擎」,可簡稱為「光子引擎」,顧名思義就是讓光進入晶片。
COUPE最早出現在2021年電機電子工程師學會的一篇論文,作者群包括今年6月退休的台積電資深處長侯上勇。COUPE一詞,就是出自他之手。
過去半個世紀以來,電腦晶片都是依賴「電」在銅線中傳輸訊號。但台積電COUPE技術平台厲害之處,在於將光學與電學緊密結合,像疊樂高積木一樣,把負責處理電訊號的晶片(EIC)與負責處理光訊號的晶片(PIC)精準地上下堆疊在一起,解決過往因為EIC與PIC分開,造成功耗與傳輸速度的問題。
不過,因為「矽」這個材質本身並不會發光,這套系統還必須外加「雷射光源」來打光,並透過「光纖陣列單元(FAU)」來引導光線進出。這項技術成功把原本龐大複雜的光電轉換系統,縮小到極致,成為台積電用來突破物理極限、稱霸光子時代的秘密武器。
COUPE 對AI晶片多重要?
為什麼COUPE可以變成台積電新的護城河,甚至牽動AI晶片的未來發展?
最主要的原因是:傳統的銅線傳輸已經撞上了物理極限,也就是俗稱的「電牆」。
隨著輝達等AI晶片的運算能力呈現指數級爆發,伺服器面臨了傳輸塞車與極度耗電兩大挑戰。
宜特故障分析工程處處長沈士雄用了生動比喻解釋,他說,強大的AI算力傳輸,就像是一場擠滿五萬人的大型演唱會散場。
「傳統電的傳輸,像是一台一台公車慢慢載過去,它已經變得不太夠,」沈士雄繼續解釋,COUPE技術則是建立捷運與高鐵系統,透過行控中心(電子晶片 EIC)指揮,並由高運量車廂(光子晶片 PIC)將訊號快速帶離現場,擺脫訊號堵塞,同時還能解決耗電問題。
COUPE、CPO與矽光子有什麼不同?
這些專有名詞,常讓非技術背景的大眾看得眼花撩亂,但它們代表的概念是完全不同層次。
簡單來說,它們的關係是:透過「矽光子」這項底層技術,為了達成「CPO」這個產業共同架構目標,台積電提出了「COUPE」這套具體的解決方案。
| 矽光子 | CPO | COUPE | |
|---|---|---|---|
| 核心定義 | 解決電傳輸與能耗瓶頸的技術統稱 | 將光學引擎共同封裝在一起的硬體架構概念 | 台積電將電晶片(EIC)與光晶片(PIC)疊加的專屬CPO平台 |
| 產業定位 | 基礎科學與底層技術 | 產業界共同追求的大概念 | 台積電獨家推出的具體解決方案與公版標準 |
| 涵蓋範圍 | 最大:涵蓋光通訊、感測等各種應用領域 | 中等:聚焦在伺服器端與晶片的「封裝設計」階段 | 最小:專指台積電提供的這一套特定技術服務 |
| 白話譬喻 | 地下高鐵系統的運作原理與軌道建造技術 | 把高鐵站直接蓋在巨蛋演唱會旁邊的場館設計概念 | 台積電獨家承包蓋出的那一座「微縮高鐵轉運站」 |
台積電 COUPE 量產時間表
其實,矽光子並非新名詞,這技術早在實驗室裡喊了十幾年,但現在終於迎來了正式「落地」的歷史性轉折點。
輝達已經成為台積電COUPE技術的最早、也是最大客戶。在輝達去年3月發布的Spectrum-X網路交換機中,其中使用的光子引擎,採用的正是台積COUPE平台。
今年這款交換器進入量產,接手新一代Vera Rubin機櫃間的傳輸,秋天就要出貨。這讓輝達成為COUPE最早、也是目前量最大的客戶。
業界預期,這還只是初期的應用。隨著下一代AI架構(例如2028年底登場的Feynman架構),COUPE將會迎來真正的大規模量產爆發期。
路博邁董事總經理侯明孝也觀察,含有COUPE交換器托盤的機櫃,頂多貢獻一季,「今年比較是宣示、象徵性量產,明後年量才比較明朗。」

台積電 COUPE 、CPO概念股有哪些?
如同台積電CoWoS帶動了一票設備與測試廠,COUPE的成形也讓台灣供應鏈再度站上技術最前沿。以下是幾家在光子革命中卡位的關鍵台廠:
| 供應鏈位置 | 負責角色 | 關鍵台廠 |
|---|---|---|
| 晶片巨頭 | 設計AI晶片,制定規格 | 聯發科 |
| 設備、檢測與測試 | 接好極小光線通道,檢查晶片瑕疵 | 萬潤、閎康、汎銓、宜特、旺矽、鴻勁 |
| 矽光晶片製造與封測 | 在小晶片印複雜線路,再將不同晶片疊起來 | 台積電、日月光 |
| 光子引擎與模組製造 | 把管光與管電的小晶片裝在一起 | 台積電、大立光 |
| 光學元件與連接器 | 用精細管子把光導到正確地方 | 上詮、波若威 |
| 磊晶片 | 把發光材料一層層鍍上 | 聯亞、全新、英特磊 |
台積電 COUPE 最大挑戰是什麼?
目前台積電COUPE要能真正爆發量產,尚需克服三大工程難關:
- 奈米級的光學對準:電線只要碰到就能通電,但光線必須極度精準地對齊才能傳輸。這種容錯率極低的對準工作,就像是「老花眼在穿針線」一樣困難。
- 極端的散熱管控:AI晶片運作時動輒消耗上千瓦的電力,散發出極高溫;但發光的雷射元件卻非常怕熱,溫度一高就會失真。這就像是「要把冰淇淋放在火爐旁邊」卻不能讓它融化,散熱設計極具挑戰。
- 耗時的晶圓級測試: 測試光學訊號比測試電學訊號耗時許多,有時甚至需要花上一個小時。由於AI晶片模組造價動輒上百萬台幣,如果沒有在最一開始快速找出瑕疵,封裝後才發現壞掉,將造成極大的報廢損失。
台積電 COUPE 常見問題
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