技術怎麼選：PCB、銅纜、光，與 CPO 登場

距離決定材料。0.5 公尺內走 PCB，10 公尺內走銅，再遠就是光。這一篇講高盛怎麼看三種材料的邊界、光模組的速率階梯、CPO 為什麼從交換器開始，還有矽光子為什麼能便宜三成。

整理自 Goldman Sachs Global Investment Research《Global Tech: Optical Networking — The next mega trend in AI infrastructure》（2026-04-17，公開流通的節錄版）。文中所有 Exhibit 圖表皆截自該報告，編號依高盛原報告，不依本篇閱讀順序；數字為高盛估計（GSe），非公司財測。數字與採用表以 2026 年 4 月報告當時為準，不反映之後的訂單與產能更新。

命名對照：本文的 VR200 就是 Vera Rubin 世代的 NVL72 機櫃（2026E）；Rubin Ultra 是再下一代（2027E）。

一句話

三種材料各有主場，沒有誰取代誰。PCB 最便宜但走不遠，銅纜正在從 DAC 走向 AEC 拉長距離，光纖從 scale-out 往 scale-up 滲透。
速率階梯不停：2026 年主流從 800G 換到 1.6T，2027 年 3.2T 開始放量。每升一階，光模組單價與矽光子的優勢一起放大。
CPO 2026 年從交換器開始，之後才輪到 GPU／XPU。高盛估一台 NVIDIA Quantum-X Photonics 交換器物料成本 7.6 萬美元、售價 13 萬美元，光引擎占物料的 43%。
矽光子（SiPh）滲透率從 2024 年初的 6% 走向 2028 年底的 46%。在 1.6T，矽光子模組物料便宜 32%、售價便宜 20%，毛利率反而更高。

0.5 / 10 / 50 公尺

PCB、銅纜、光纖的典型主場距離

46%

矽光子在資料通訊光模組的滲透率，2028 年第四季（GSe）；2024 年第一季是 6%

43%

CPO 交換器物料成本裡光引擎的占比（Quantum-X Photonics，GSe）

−32%

1.6T 矽光子模組相對 EML 模組的物料成本差距（GSe）

距離決定材料：PCB、銅纜、光

先看一張表，三種材料的邊界一目了然。

	PCB	銅纜	光
典型主場距離	0.5 公尺以內	5 到 10 公尺	50 公尺以上
速率	最高 224G（單通道）	448G（單通道）	1.6T／3.2T（每模組）
功耗	最低	低	較高，需要電光轉換
訊號完整性	最難（介電損耗、導體損耗、集膚效應）	有挑戰（導體損耗、集膚效應）	穩定（色散）
電磁干擾（EMI）	敏感	中等	免疫
成本	規模化後最低，但往更高速率走時成本會急升	低於光	較高，需要收發器

三種連線材料的邊界。距離是高盛的概括，各線材的細分距離見下一節的八種連線表。資料來源：Exhibit 14，Company data

查看高盛原表（Exhibit 14）

PCB、銅纜、光三種連線材料在距離、速率、功耗、訊號完整性、EMI、成本六個面向的比較表 — Exhibit 14銅、光、PCB 的比較表。資料來源：Company data

銅纜和 PCB 是短距離的老朋友。PCB 負責伺服器內部的連線，銅纜負責伺服器之間或機櫃內部。兩者在短距離下便宜又省電，但距離一拉長、速率一拉高，訊號品質就急速衰退，光纖在長距離與高速率的場合勝出。

高盛點出三個正在發生的趨勢：

銅纜從 DAC 走向 ACC、再走向 AEC，目的是把距離拉長。
PCB 從托盤內部走向機櫃內部，也就是 PCB 中板。
光從 scale-out 走向 scale-up，透過主動光纜（AOC）和 CPO 交換器，把光帶進更短的距離。

從 PCB 到光纖：八種連線各管一段距離

八種連線方式對應的距離、成本、介質與用途，從PCB走線到主動光纜與光模組 — Exhibit 15八種連線方式對應的距離、成本、介質與用途。左邊是 PCB 走線與中板（1 公尺內），中間是三種銅纜（DAC 0.5 到 3 公尺、ACC 7 到 15 公尺、AEC 5 到 30 公尺），右邊是主動光纜（30 到 100 公尺）與兩種光模組加光纖（DR 30 到 500 公尺、FR 500 公尺到 2 公里）。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

scale-up 的規則是「距離越短越好」。托盤內用 PCB 走線；機櫃內用 DAC 銅纜，GB200 的銅纜匣就是例子；跨機櫃的 scale-up 用 AEC 銅纜，Amazon ($AMZN) 的 Trn2-Ultra64 就是例子。AEC 內建重定時器（retimer），把距離從 DAC 的 3 公尺以內拉到 5 到 30 公尺。

PCB 中板是第二條路。運算托盤和交換器托盤直接插在一片中板上，高盛預期它會用 M9 等級的銅箔基板（CCL，Copper Clad Laminate），層數 78 層以上。初期成本高，但組裝更簡單，在更高速率的需求下（例如 Rubin Ultra NVL144）性價比更好。

光是第三條路，長距離與大頻寬是它的強項。Google ($GOOGL) 在 TPU 的 scale-up 三維環面（3D torus）裡就用了一部分光。為了在更短距離也能用光，光連線正從可插拔光模組往板載光學（NPO）與共同封裝光學（CPO）走，Rubin Ultra NVL576 的第二層 scale-up 就是這種用法。

至於 scale-out，因為速率高、規模大，光早就是標準答案。

主流 AI 伺服器各用什麼

廠商	機種	年份	scale-up	scale-out
NVIDIA ($NVDA)	GB200	2024	銅	光（400G、800G）
	GB300	2025	銅	光（800G、1.6T）
	VR200（1.6T）	2026	銅	光（800G、1.6T）
	Rubin Ultra	2027	銅、PCB、光	光（1.6T、3.2T）
Google ($GOOGL)	TPU v6	2024	銅、光（800G）	光（800G）
	TPU v7	2025	銅、光（1.6T）	光（1.6T）
	TPU v8e	2026	銅、光	光
	TPU v8p	2026	銅、光	光
Amazon ($AMZN)	Trainium 2	2025	銅	銅、光（400G）
	Trainium 3（Teton 3 PDS／MAX）	2026	銅	銅、光
	Trainium 4	2027	銅	銅、光
Meta ($META)	MTIA-T V1（Minerva）	2026	銅	光（800G）
Huawei（未上市）	CloudMatrix 384	2025	銅、光	光

速率指網路裡最快的一段，同一張網裡可能有較低速的埠。資料來源：Exhibit 16，Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

重點看這張表的重點只有一個：scale-up 這一欄，Google 從 2024 年就已經有光，NVIDIA 要到 2027 年 Rubin Ultra 才把光和 PCB 加進來。

光模組的速率階梯：800G、1.6T、3.2T

高盛的光模組模型把每一季各速率的占比排成一張熱度圖。顏色從「驗證測試」到「小量」「放量」「主流」「衰退」。

資料中心連線速率路線圖，2024至2028年各季400G、800G、1.6T、3.2T占比熱度圖 — Exhibit 17資料中心連線速率路線圖，2024 到 2028 年各季的速率占比。400G 從 2024 年初的 20% 一路退到 2028 年的 1%；800G 在 2025 年第四季衝到 41%；1.6T 在 2026 年第四季達到 28%；3.2T 從 2027 年第二季起算，2028 年占 15% 上下。占比加起來不到 100%，因為還有 400G 以下的模組。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

高盛預期速率升級會一路走到 2028 年：2026 年從 800G 換到 1.6T，接下來走向 3.2T 以上，之後中國雲端業者的升級再把週期拉長。

速率升級的同時，光連線的「形式」也在變（Exhibit 18）：

可插拔光模組從 EML 走向矽光子。矽光子整合度更高、成本更低、對雷射供應的依賴更少。
從可插拔光模組往板載光學（NPO）和共同封裝光學（CPO）擴張，涵蓋短距離、高頻寬、更省電的場合。
CPO 先和交換器晶片整合，之後才輪到 XPU，也就是 GPU、CPU、ASIC。

光技術三段遷移：可插拔收發器EML走向矽光子、CPO與交換器、CPO與XPU — Exhibit 18光技術的三段遷移。左：可插拔收發器，內部從 EML 走向矽光子（2024）；中：CPO 與交換器（2026）；右：CPO 與 XPU，時程未定。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

CPO：2026 年從交換器開始

CPO 的做法是把光引擎盡量貼近晶片，讓電的路徑從幾公分縮到幾毫米。好處是省電、低延遲、省掉 DSP 和重定時器、體積更小。代價是整條供應鏈都要跟著換，而且壞了不好修。

從可插拔到CPO的四個階段：可插拔、板載近封裝光學、共同封裝光學、光電整合電路 — Exhibit 19從可插拔到 CPO 的四個階段。由上而下：可插拔（光模組插在面板上，中間經過 CDR）；板載／近封裝光學（OBO／NPO，光引擎放在板子上）；共同封裝光學（CPO，光引擎與晶片同一個載板）；光電整合電路（OEIC，光與電做進同一顆晶片）。左側的 OIO 指光學 I/O。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

CPO傳輸資料示意圖，兩顆XPU各自搭配光引擎，內含光子晶片與電子晶片，雷射外置 — Exhibit 9CPO 怎麼傳資料。兩顆 XPU 各自旁邊有一個光引擎，光引擎裡有光子晶片（PIC，含調變器、光偵測器、多工／解多工、波導與耦合器）和電子晶片（EIC，含驅動器與轉阻放大器 TIA）；雷射在外面供光；兩端的光纖陣列單元（FAU）把光纖對準，中間走光纖。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

維修成本是 CPO 最實際的缺點。可插拔光模組壞了，拔掉換一顆，交換器不受影響。板載光學壞了要換整片交換器 PCB；CPO 和交換器封在一起，壞了會牽連交換器晶片；CPO 和 XPU 封在一起，壞了牽連的就是 GPU。光子晶片（PIC）比電子晶片（EIC）嬌貴、壽命不同，這正是當年把光模組做成可插拔的原因。

所以高盛的判斷是：

可插拔光模組會和 NPO／CPO 並存，並且繼續往 3.2T 升級。
CPO 會在「短距離加高頻寬、可插拔做不到」的場合勝出。
可插拔光模組的供應商也會在 NPO／CPO 裡拿到新生意：光引擎、FAU、外置雷射源模組等。

四家主要玩家的進度

玩家	進度	里程碑	技術重點
NVIDIA ($NVDA)	CPO 交換器 2026 年商用（scale-out）	2025 年 3 月宣布 Quantum-X InfiniBand 與 Spectrum-X 乙太網路 CPO 交換器；2026 年初商用	採用微環調變器（MRM，Micro Ring Modulator），密度與效率更高
Broadcom ($AVGO)	Davisson 102.4T CPO 交換器 2025 年 10 月送樣（scale-out 與 scale-up）	2022 年 3 月全球首個 25.6T CPO 展示；2023 年 6 月 51.2T 送樣；2024 年 3 月 Bailly 51.2T 交付客戶；2025 年 10 月 Davisson 102.4T 交付客戶	採用馬赫增德爾調變器（MZM，Mach-Zehnder Modulator），較成熟；同時開發 MRM
Marvell ($MRVL)	CPO 乙太網路交換器 2027 年送樣（scale-out）；開發 XPU 用 CPO（scale-up）	2026 年 2 月完成收購專攻 XPU CPO 的新創 Celestial AI（2025 年 12 月宣布）；2027 年 204T CPO 乙太網路交換器送樣	CPO 與雲端業者的客製 XPU 結合
Ranovus（加拿大・未上市）× 聯發科 (2454)	2024 年宣布共同開發 ASIC 用 CPO	2024 年 3 月宣布 Odin CPO 方案（6.4T），搭配聯發科 ASIC 平台	目標是 XPU 上的 CPO

資料來源：Exhibit 20，Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

查看高盛原表（Exhibit 20）

NVIDIA、Broadcom、Marvell、Ranovus四家CPO主要玩家的進度原表 — Exhibit 20CPO 主要玩家的進度原表。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

一台 CPO 交換器的物料成本

高盛用 NVIDIA Quantum-X Photonics 拆了一張物料清單（BoM，Bill of Materials）：4 顆交換器晶片 1.2 萬美元，72 顆 1.6T 光引擎 3.24 萬美元，72 個 FAU 3,600 美元，18 個外置雷射源 7,200 美元（裡面是 144 顆 300 毫瓦的連續波雷射，每顆 30 美元），1 個配線盒 2,500 美元，144 組 MPO 連接器與線 5,760 美元，1,152 條單模光纖 1.2 萬美元。物料合計約 7.58 萬美元，售價 13 萬美元。原表另列「加價 6.22 萬美元」，但 7.58 萬加 6.22 萬是 13.8 萬，和售價 13 萬對不上；本篇照原表列出，不代為修正。

光引擎占物料的 43%，是最大的一塊；交換器晶片和單模光纖各 16%。這張表的意義是：CPO 交換器的價值有六成以上在光學元件，不在晶片。

品項	數量	單價（美元）	金額（美元）
交換器晶片	4	3,000	12,000
光引擎（1.6T）	72	450	32,400
FAU	72	50	3,600
外置雷射源（ELS）	18	400	7,200
其中：連續波雷射（300 mW）	144	30	4,320
配線盒	1	2,500	2,500
MPO 連接器／線	144	40	5,760
單模光纖	1,152	11	12,343
物料合計			75,803
加價			62,220
售價			130,000

單價為高盛依產業訪查估計。加價與售價兩列照原表列出，兩者相加與售價不一致，見上文。資料來源：Exhibit 22，Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

光引擎43%
交換器晶片16%
單模光纖16%
外置雷射源（ELS）9%
MPO 連接器／線8%
FAU5%
配線盒3%

Quantum-X Photonics 物料成本占比。資料來源：Exhibit 23，Goldman Sachs Global Investment Research，Jazz 重繪

銳捷網絡NPO交換器俯視圖，中央交換器晶片，四周光引擎，外圈光纖與光學轉接器 — Exhibit 24銳捷網絡的 NPO 交換器俯視圖，中央是交換器晶片，四周是光引擎，再外圈是光纖與光學轉接器。圖片來源：Ruijie

同一台NPO交換器的整機外觀，正面是綠色的MPO光纖接口 — Exhibit 25同一台 NPO 交換器的整機外觀，正面是綠色的 MPO 光纖接口。圖片來源：Ruijie

可插拔光模組：矽光子的擴張

傳統光模組靠 EML 雷射，一顆一顆分立元件組起來。矽光子把調變器、光偵測器、波導做進一顆矽晶片，雷射只留一顆連續波光源在外面。

矽光子在資料通訊光模組的滲透率，從2024年第一季6%走向2028年第四季46% — Exhibit 26矽光子在資料通訊光模組的滲透率，從 2024 年第一季的 6% 走向 2028 年第四季的 46%（GSe）。資料來源：高盛全球光模組模型

矽光子晶片內部結構：雷射外部進來，經輸入耦合器、調變器、波導、光子晶體，接到光纖 — Exhibit 27一顆矽光子晶片的內部：雷射從外部進來，經輸入耦合器、調變器、波導、光子晶體，再由耦合器接到光纖；光偵測器負責收光。資料來源：Company data

高盛預期矽光子在光模組的滲透率從 2024 年第一季的 6% 升到 2028 年第四季的 45% 到 46%。優勢有三個：整合度更高、體積更小；更省電；成本更低。速率越高，這三個優勢越明顯。

但 EML 不會消失。長距離傳輸需要更強的光，連續波雷射要達到同樣效果得用更高功率，EML 在長距離仍占優勢。短距離也有客戶選 EML：技術成熟、紀錄長，而 AI 運算的網路可靠度是第一優先，GPU 又是成本大宗，光源省下的錢相對不重要。

價格方面，同規格產品隨規模放量而降價，這和其他零組件一樣；但 800G 到 1.6T 到 3.2T 的升級會持續拉高平均售價。高盛預期光模組供應商的毛利率會走向 48% 到 55%，動力來自產品組合往高速、往矽光子移動，雷射成本更低。

矽光子便宜在哪：800G 與 1.6T 的物料拆解

800G 光模組物料（美元）

元件	EML 數量	EML 金額	矽光子數量	矽光子金額	差額
TOSA（不含雷射、驅動器）	1	15	—	—	−15
雷射	8 顆 100G EML	96	4 顆 70 mW	16	−80
驅動器	2	20	2	20	0
ROSA（不含 TIA）	1	20	—	—	−20
TIA	2	20	2	20	0
矽光子晶片	—	—	2	40	+40
DSP	1	80	1	80	0
PCBA	1	30	1	25	−5
其他		29		29	0
物料合計		310		230	−80（−26%）
售價		430		365	−65（−15%）
毛利率		28%		37%

1.6T 光模組物料（美元）

元件	EML 數量	EML 金額	矽光子數量	矽光子金額	差額
TOSA（不含雷射、驅動器）	1	15	—	—	−15
雷射	8 顆 200G EML	160	4 顆 70 mW	16	−144
驅動器	2	30	2	30	0
ROSA（不含 TIA）	1	60	—	—	−60
TIA	2	30	2	30	0
矽光子晶片	—	—	2	70	+70
DSP	1	130	1	130	0
PCBA	1	35	1	25	−10
其他		40		40	0
物料合計		500		341	−159（−32%）
售價		1,000		800	−200（−20%）
毛利率		50%		57%

資料來源：Exhibit 28、29，Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

差距幾乎全部來自雷射。800G 的 EML 模組要 8 顆 100G EML 雷射，96 美元；矽光子只要 4 顆 70 毫瓦的連續波雷射，16 美元。到 1.6T，EML 雷射漲到 160 美元，矽光子那邊還是 16 美元。矽光子晶片本身多花 40 到 70 美元，但省下的雷射、TOSA、ROSA 遠大於此。

結果是矽光子模組物料便宜 26%（800G）到 32%（1.6T），售價便宜 15% 到 20%，毛利率反而高 7 到 9 個百分點。速率越高，矽光子越占便宜。

EML光模組內部，外殼、散熱片、MCU與DSP、TOSA、ROSA、雷射等分立元件 — Exhibit 30EML 光模組的內部。外殼、散熱片、MCU 與 DSP、TOSA、ROSA、雷射，一堆分立元件。資料來源：Company data

矽光子光模組內部，DSP、驅動器與TIA、一顆矽光子晶片、一顆外部連續波雷射 — Exhibit 31矽光子光模組的內部。DSP、驅動器與 TIA、一顆矽光子晶片、一顆外部連續波雷射，結構簡化很多。資料來源：Company data

矽光子光模組傳輸資料示意圖，發送端DSP驅動調變器，接收端光偵測器與轉阻放大器 — Exhibit 32矽光子光模組怎麼傳資料。發送端：DSP 把電訊號交給驅動器，驅動器推動矽光子晶片上的調變器，把外部雷射的光『調』出訊號，經波導與耦合器送進 FAU 與光纖。接收端反向：光偵測器收光，轉阻放大器（TIA）把微弱電流放大，交回 DSP。資料來源：Company data、Goldman Sachs Global Investment Research

左邊是塞滿分立元件與八顆雷射的厚重光模組，右邊是只剩一顆矽晶片與一顆外部雷射的精簡光模組 — 示意圖：EML 模組靠 8 顆雷射和一堆分立元件；矽光子模組把功能做進一顆矽晶片，只留一顆外部雷射。Gemini 生成

第三篇：誰在用、缺什麼。雷射供應為什麼緊到 2027 年？每顆 GPU 配幾顆光模組？Google 的全光交換器 OCS 是什麼？各家雲端業者的採用節奏。

名詞小抄

這篇的關鍵詞，一句話版。

直連銅纜 DAC, Direct Attach Copper: 無源銅纜，0.5 到 3 公尺，最便宜。
主動銅纜 ACC, Active Copper Cable: 銅纜加重驅動器（redriver），7 到 15 公尺。
主動電纜 AEC, Active Electrical Cable: 銅纜加重定時器（retimer），5 到 30 公尺。
主動光纜 AOC, Active Optical Cable: 兩端收發器固定在光纖上，30 到 100 公尺，多模光纖加 VCSEL。
DR／FR 光模組: 單模光纖的兩種規格，DR 走 30 到 500 公尺（機房內），FR 走 500 公尺到 2 公里（樓與樓之間）。
重定時器／重驅動器 retimer／redriver: 把衰減的電訊號重整或放大的晶片，讓銅纜走更遠。
銅箔基板 CCL, Copper Clad Laminate: PCB 的基材，M9 是高階低損耗等級。
三維環面 3D torus: Google TPU 的 scale-up 拓撲，每顆晶片和前後左右上下六個鄰居相連。
EML Electro-absorption Modulated Laser，電吸收調變雷射: 傳統高速光模組的雷射，雷射與調變器做在同一顆磷化銦晶片上。
連續波雷射 CW laser, Continuous Wave laser: 只發穩定的光、不帶訊號，交給外面的調變器加訊號；矽光子和 CPO 用它。
矽光子 SiPh, Silicon Photonics: 用矽晶圓製程做光元件，把調變器、波導、光偵測器整合在一顆晶片。
調變器 modulator: 把電訊號「刻」到光上的元件。微環調變器（MRM）小而省電，馬赫增德爾調變器（MZM）成熟可靠。
光偵測器 photo detector: 把光轉回電流。
波導 waveguide: 晶片上引導光走的通道。
耦合器 coupler: 把光從光纖導進晶片、或從晶片導出的介面。
多工／解多工 MUX／DEMUX: 把多路訊號合成一路傳、到站再拆開。
發射次模組／接收次模組 TOSA／ROSA: EML 模組裡裝雷射與光偵測器的小組件。
轉阻放大器 TIA, Transimpedance Amplifier: 把光偵測器的微弱電流放大成電壓。
驅動器 driver: 推動雷射或調變器的電路。
DSP Digital Signal Processor，數位訊號處理器: 光模組裡負責等化、糾錯的晶片，是物料裡最貴的單一晶片。
時脈資料回復 CDR, Clock and Data Recovery: 可插拔架構裡把訊號重整的晶片。
光學 I/O OIO, Optical I/O: 泛指晶片用光做輸入輸出的各種形式。
光電整合電路 OEIC, Optoelectronic Integrated Circuit: 光與電做進同一顆晶片，CPO 的下一步。
光子晶片／電子晶片 PIC／EIC: 光引擎裡的兩顆晶片，PIC 管光、EIC 管電。
物料清單 BoM, Bill of Materials: 一台產品所有零件與成本的清單。
PCBA Printed Circuit Board Assembly: 已經焊上零件的電路板，光模組物料表裡指模組內那片板子。
GSe Goldman Sachs estimate: 高盛估計；帶 E 的年份與數字都是估計，不是公司財測。
微環調變器／馬赫增德爾調變器 MRM／MZM: 兩種把電訊號刻到光上的調變器。MRM 小而省電，NVIDIA 用它；MZM 成熟可靠，Broadcom 用它。
板載光學 OBO／NPO: 光引擎放在同一片板子上、晶片旁邊，介於可插拔與 CPO 之間。
共同封裝光學 CPO, Co-Packaged Optics: 把光引擎直接封裝在交換器晶片或 GPU 旁邊，電的路徑從幾公分縮到幾毫米。
光引擎 optical engine: CPO 裡負責電光轉換的小模組，內含光子晶片與電子晶片。
FAU Fiber Array Unit，光纖陣列單元: 把一排光纖精準對準光引擎的元件。
外置雷射源 ELS, External Laser Source: CPO 把雷射拿到封裝外面，做成可更換模組，因為雷射比晶片更容易壞。
MPO Multi-fiber Push-On: 一次接多芯光纖的推拉式接頭。
配線盒 shuffle box: 把光纖重新排列分配的盒子，CPO 交換器需要它把幾百條光纖理順。
延遲 latency: 訊號從一端到另一端所需的時間。

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原始報告：Goldman Sachs Global Investment Research，《Global Tech: Optical Networking — The next mega trend in AI infrastructure》，2026 年 4 月 17 日，Allen Chang、Verena Jeng、James Schneider、Mark Delaney、Ryo Harada 等。本頁為個人閱讀整理，Exhibit 圖表版權屬高盛所有。首圖由 Gemini 生成。