【矽光子論壇3】算力傳輸卡關　台積電揭 COUPE 佈局規劃、破解 AI 晶片「I/O 牆」

【緯來新聞網】高盛預估，在代理式 AI 興起的推動下，全球 Token 使用量到 2030 年將暴增 24 倍，達到 120 Quadrillion（約為 12 萬兆），但支撐這股需求的傳輸效能卻遠遠跟不上。

台積電副專案處長陳明發今（31）日在 SEMICON Taiwan 2026 矽光子國際論壇上表示，AI 算力每兩年成長 3 倍，晶片之間傳輸資料的 I/O 頻寬卻只成長 1.4 倍，業界稱這道落差為「I/O 牆」，傳統銅導線在高頻環境下也已逼近長距離傳輸的極限。

傳統銅導線就像老舊的巷弄，高頻運作下只能承載短距離傳輸，解法是把資料傳輸從電訊號換成光訊號，用「光纖高速公路」延伸訊號覆蓋範圍，才能同時滿足資料中心的縱向、橫向擴充需求。

目前業界的作法有兩種：一是把光學引擎裝在基板上的「CPO－MCM」，另一則是直接嵌進 XPU 中介層的「CPO－OOI」，相較銅導線，兩者可帶來 4 至 10 倍的功耗效率提升，延遲更可降到 10 分之 1 至 20 分之 1。

他表示，台積電為此打造的平台名為 COUPE，全名為「緊湊型通用光子引擎」，運用 SoIC 3D 堆疊接合技術，把先進邏輯晶片與光子晶片疊在一起，搭配矽微透鏡、銅背面反射鏡等專利光路設計，並提供完整的元件設計套件，協助客戶縮短矽光子產品的上市時間。

在頻寬擴展上，他透露兩套台積電的策略：一種是拉高單通道速率的「快而窄」，另一種是增加波長數量的「慢而寬」，兩相搭配可讓每顆 COUPE 的頻寬逐步推升到 51.2 Tb/s 以上。

陳明發也表示，COUPE 下一步將全力推動與 CoWoS 先進封裝的異質整合，最高可支援達 3.3 倍光罩尺寸，為新一世代高階 AI 與高效能運算系統，提供突破物理極限的光傳輸方案。

不過被問到 COUPE 何時真正邁入大規模量產，陳明發沒有正面鬆口，只說可靠性才是關鍵，得由台積公司與客戶雙方共同驗證，「這部分大家不用太擔心」。他也預告，未來會把調變器、半導體光放大器與光源進一步整合進 COUPE 背面，讓它同時扮演「光學中介層」的角色。