從「孤島」跨圈 攜手台鏈迎CPO量產

Ayar Labs獲輝達、台積電等巨頭投資 微環技術成矽光子整合關鍵


矽光子曾是乏人問津的冷門技術,如今已成為科技巨頭爭相布局的焦點。光通訊新創Ayar Labs,已從「孤島」跨步成為生態系的光學引擎供應商,提前卡位CPO量產潮。

撰文‧王子承、劉騏瑋

「AI代理(AI Agent)帶動的Token消耗速度,每年會以十倍的驚人數字成長,運算晶片效能與電力的成長卻很有限,這顯示傳統銅線互聯已走到終點,導入CP(共同封裝光學)O是唯一解。」留著一臉落腮鬍的矽光子新創Ayar Labs執行長韋德(Mark Wade),對著台下爆滿的聽眾,自信地說。

八月十二日,二○二六年度的開放運算計畫(OCP)亞太論壇議程進入第二天,有許多場技術演講,在台北南港展覽館內同步進行,但其中火熱的主題,當屬關乎AI算力軍備競賽成敗的光通訊與CPO。公司估值三十七.五億美元,投資人包括輝達、英特爾、超微(AMD)、台積電創投、聯發科等業界巨頭的Ayar Labs,更是全場焦點。

在當天的演講上,韋德除了說明CPO技術的重要性外,也指出Ayar Labs正攜手台積電COUPE封裝平台,及創意、緯穎等合作夥伴推出解決方案,目標是將AI機櫃中極為複雜的銅線與散熱設計,簡化為「隨插即用」的光纖與標準化機箱,用光取代銅線。



撐過不被看好 打造光學引擎

台上講者、提問者激辯CPO與光模組的競合關係。面對現場聽眾的熱烈回響,演說結束後抽空接受《今周刊》專訪的韋德,不禁感嘆:「這已經是我第二十次飛到台灣⋯⋯,過去很長一段時間,我就像站在一座孤島上,獨自推銷產品,這確實是段漫長的過程。」

剛滿三十八歲的韋德,早在帶動AI深度學習狂潮的架構AlexNet尚未問世之際,就於二○一一年在學期間,與跨校研究團隊大膽地根據物理學第一性原理(First Principles),預測未來運算系統的瓶頸。

韋德回憶,由於電子在銅線裡跑得愈快,訊號衰減與耗損就愈嚴重,銅線傳輸將無可避免地遇上必須在「頻寬與距離」之間權衡的難題;如果要在高頻寬下持續跨越距離傳輸,根據第一性原理推導出的唯一解方,就是矽光子。

於是,這群年輕人決定攜手驗證他們的推論,並透過麻省理工學院(MIT)主辦的大型創業比賽,證明了「光進銅退」確實能大幅節省功耗,贏得競賽大獎後,他們在一五年自信滿滿地創立了Ayar Labs,計畫從無到有打造光學晶片。

然而,當他們邁向矽谷募資時,卻立刻遭到現實的沉重打擊。韋德指出,在那個年代,半導體與硬體投資並不受創投歡迎,「那時技術實在太冷門,團隊甚至不得不把『矽光子』這個詞從募資簡報中刪除,改用別的科技術語。」他笑著回憶。

所幸,他們並沒有在冷板凳上坐太久。

一八年,韋德與Ayar Labs拜訪了OpenAI團隊,「我們第一次聽到他們的未來藍圖、對算力的強力需求,以及對機架級AI的渴望,讓我們確信自己走在對的道路上。」韋德說。

事實上,目前正進入量產的CPO,多半是用於跨機櫃連接的Scale-Out(向外擴展);但Ayar Labs瞄準的,是難度更高、用於GPU之間直接溝通的Scale-Up(向上擴展)。

Scale-Up CPO要成功的關鍵,就是讓負責轉換光電訊號的光學晶片,與負責驅動的電子晶片,整合成光學引擎,並貼近運算晶片,為了達成目標,須在光學晶片中加上可調節波長的調變器。

Ayar Labs為了在光學晶片中盡可能放置更多調變器、增加傳輸頻寬,大膽採用了尺寸只有主流規格百分之一以下的微環諧振器(MRM)。但業界沒有人相信,「比頭髮還細」的微環,能在複雜的多波長(WDM)環境與溫度變化下穩定運作,韋德就是在當時感覺自己身處孤島。

其實,韋德對微環的溫度控制很有信心,因為這正是他攻讀博士時的研究核心,祕訣是透過閉環數位控制與微環內建的熱調諧器,做到即時監控、穩定溫度並維持極低的錯誤率。

追求先進製程 來台尋求合作

無視外界訕笑,Ayar Labs與美國晶圓代工大廠格芯合作,接連開發出兩代光學引擎,在一八年至二二年間出貨將近兩萬顆,成果雖非大規模量產,卻是透過晶片在系統中實際運作向業界證明:微環技術確實可行。

對於許多新創公司都宣稱能設計光學晶片,韋德直言:「單靠光學晶片什麼事也做不了。」Ayar Labs的優勢正是將光學晶片與電子晶片做異質整合。這也是為什麼Ayar Labs正傾全力打造的第三代光學引擎,會透過台積電COUPE封裝平台,與GPU/AI晶片共同封裝。

一名資深IC設計業者點出,Ayar Labs之所以轉向台積電,是因微環結構需要極度精密的曝光顯影,若製程不夠先進,做出來的微環可能出現光信號漏失問題,這也是全球最頂尖的光學引擎團隊,不約而同匯聚到台灣尋求合作的原因。

回首從實驗室跨足商業市場的歷程,韋德最大的體悟是「每一件事情都很難」。

但他自己心態上最大轉變在於,學生時期會天真認為只要發表一篇很棒的技術論文,自然就會有人拿去做成產品;實際上成立公司後,必須承擔起教育並協助整個生態系統採用新技術的責任,比如Ayar Labs就正從「終端客戶的採用方式」往回推導完善產品。

為了跨越CPO從實驗室到量產間的鴻溝,Ayar Labs雖屬於IC設計公司,也積極與供應鏈上下游合作;台灣,更是重中之重。韋德透露,Ayar Labs新竹辦公室已有約十名工程師,未來預計將擴張至二十到三十人,此外也同步在印度設立新團隊,期望跨國布局讓公司實現「二十四小時接力」,維持全天候不間斷的超高執行速度。

儘管布局全球,但韋德強調,台灣擁有全世界獨一無二、端到端的大規模半導體量產生態系,從台積電的晶圓代工,到後段專業封測廠,再到緯穎這類機架與散熱系統廠,強大的聚落效應,世界上再無任何地方能複製。


▲Ayar Labs創辦團隊當年贏得麻省理工學院(MIT)創業大賽時的合影,左一為韋德。Ayar Lab提供

憑超前打底實力 卡位生態系

隨著輝達、博通、邁威爾等一線大廠,紛紛投入Scale-Up CPO開發,被問起AyarLabs是否感受到威脅,韋德自在地分析,像輝達這種龍頭業者,當然有能力自行垂直整合,但對其他半導體與系統業者來說,自行研發的成本與風險極高,「整個生態系極需要一家獨立供應商,來提供標準化、高效能的光學引擎,Ayar Labs已經投入多年,擁有別人難以跨越的門檻。」他說。

研調機構LightCounting獨立分析師惠勒(Bob Wheeler)指出,光學I/(輸出入單O元)市場仍處於非常早期階段,就連輝達自家的GPU Scale-Up系統架構,現階段依然大量使用銅纜;Scale-Up CPO要真正落地放量,還有一段長路要走。

面對市場現實,韋德也展現出高度彈性。他坦言,CPO大規模量產的時機約落在二八至二九年,在此之前,NP(近封裝光學)將O扮演極佳的過渡;不論客戶最終是想做CPO、NPO甚至高密度可插拔光模組,Ayar Labs的光學引擎都能完美應付客戶需求,「不過,我們最領先的指標性客戶,其實還是直奔CPO。」

最後,話題轉向韋德本人。這位看起來充滿活力的執行長笑說,自己剛在台灣的旅館中度過三十八歲生日,他為自己設定一個全新目標,「在四十歲生日那年(二○二八年)我要回到台灣,和這裡的生態系夥伴一起慶祝CPO迎來大規模量產,對我來說,那將是最棒的生日禮物。」

… 本文摘錄自 今周刊 2026/8月 第1548期
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