產業分析
M9/M10 與 CPO 為何並行?拆解下一代 AI 伺服器的材料需求
CPO 縮短了交換晶片到光引擎之間的高速電連線,卻不代表 AI 伺服器能全面告別低損耗 PCB。從 NVIDIA 公開架構與材料供應商資料觀察,下一代系統更可能由 M9/M10、銅纜與光連接共同分工。高階板材仍具成長空間,但哪些板件需要升級、哪些通道會被繞過,必須逐一判斷,不能把 CPO 普及直接等同於材料需求衰退,也不能將 M10 的開發目標當成既定訂單。
資料整理截至 2026 年 9 月 29 日。本文以 NVIDIA AI 伺服器及配套交換器為主;未來影響屬依公開架構所作的工程與需求推論。M9/M10 沿用產業材料級距稱呼,實際選材仍須比較料號、測試條件與 PCB 疊構。
AI 伺服器的資料傳輸速度持續提高,電路板上的訊號損耗也愈來愈難處理。材料端因此追求更低損耗的銅箔基板,系統端則發展 CPO(共同封裝光學)、近晶片線纜與其他互連設計。兩條路線同時進步,帶來一個值得釐清的問題:既然可以讓高速訊號少走 PCB,為什麼還需要 M9,甚至繼續開發 M10? 答案藏在系統內不同的訊號路徑。CPO 能解除特定通道對長距離 PCB 走線的依賴;仍留在板上的高速電連線,則可能繼續推動材料升級。 因此,評估下一代需求,應先看訊號在哪裡由電轉光,以及還有多少關鍵路徑必須留在電路板上。
CPO 改變的是光電轉換位置。
傳統可插拔光模組架構中,訊號先從交換晶片沿 PCB 走到機箱面板,再經光模組轉成光。CPO 將光引擎移到交換晶片旁邊,讓資料更早進入光纖,縮短高損耗的電傳輸路徑,也能降低部分訊號補償電路的負擔。[1] 這項改變已經進入產品階段。NVIDIA 在 2026 年 6 月公告 Spectrum-X Ethernet Photonics 進入量產,代表交換器端部分傳統高速電通道及可插拔光模組,已有商用的替代架構。[2] 不過,這只能證明相關連接方式改變,不能直接推論整塊交換器 PCB 已降級使用較低階材料,更不能推論伺服器內所有板件都不需要 M9/M10。板上剩餘的關鍵通道、供電與製造可靠性,仍須分別驗證。
同一台 AI 伺服器,本來就可能同時增加 PCB 與光連接。
NVIDIA 公開的 Vera Rubin NVL72 設計,正好呈現這種分工:托盤內使用 PCB 中板連接計算模組、ConnectX-9 網卡與 BlueField DPU;機櫃後方的 NVLink spine,則仍使用預整合銅纜匣,包含約 5,000 條銅纜。[3] 這表示「托盤內無纜化」與「機櫃使用銅纜」可以同時成立。某個位置改用 PCB,可能增加板件需求;另一個位置改用 CPO,則可能減少長距離高速走線。不能用單一元件的變化,推算整機所有 PCB 的材料需求。 往後的公開方向也支持多種方案並存。NVIDIA 在 GTC 2026 說明 Feynman 平台時,同時提到銅連接與 CPO 的 scale-up 架構。[4] 基於這些資訊,下一代更合理的基準情境,是高階板材、較成熟板材、銅纜與光連接按路徑分工,而非全機統一採用某一種材料或互連技術。
哪些板件真正涉及 M9/M10,必須區分研究資訊與量產定案。
NVIDIA 尚未公開完整的板件材料清單。較具體的公開對照,來自 TrendForce 在 2025 年 11 月的研究:當時將部分 Midplane、CX9/CPX 板列為 M9 應用,而 Switch Tray 列的是 M8U。[5] 這些資訊有助於辨識材料升級方向,但仍是當時的研究,不能直接套用到後續所有產品版本。 材料廠的公告則說明另一個層次:南亞新材在 2026 年半年報中,將其 M9 材料描述為進入多家客戶認證與新品導入階段,並將 M10 定位為下一代高速背板的材料方案。[6] 這證明高階材料持續開發與導入,卻不能替代特定 NVIDIA 板件的材料認證證據,也不代表其他供應商處於相同進度。 綜合公開資料,可將可能的影響整理如下。表中的未來影響為工程推論,並非廠商已宣布的材料降級計畫。
| 板件或關鍵路徑 | 材料資訊的公開程度 | 替代狀態與可能影響 |
|---|---|---|
| 網路交換晶片至面板光模組的長走線 | 不同機型的材料等級未完整公開 | 已有商用替代。 CPO 繞過相關長電通道,但主板仍存在,材料是否降級需另外驗證。 |
| 交換器端可插拔光模組 PCB | 不能將所有模組視為同一材料等級 | 已有部分替代。 採 CPO 的對應埠不再需要原本完整的可插拔收發模組;光引擎仍有封裝與基板需求。 |
| NVLink 交換板的長距離高速走線 | 早期研究曾列 M8U;未能確認所有版本均使用 M9/M10 | 可能部分替代。 Flyover、CPC 或 CPO 有機會減少高階材料層數,或延後部分通道升級。 |
| 大型高速電背板/正交背板 | M10 已被材料廠列為下一代高速背板方向;特定機型採用仍待確認 | 最依賴架構選擇。 若保留長電走線,材料升級動能較強;若大量轉向線纜或光連接,需求可能減少。 |
| Rubin 托盤內 PCIe 中板 | 早期研究列部分中板為 M9;官方確認中板的連接功能 | 較可能保留。 交換器端 CPO 不會直接移除主機至網卡/DPU 的電連線。 |
| CX9 與後續網卡板 | 早期研究列 CX9 為 M9 應用,未公開所有版本的疊構 | 可能局部替代。 網路端走線可能縮短,但主機端 PCIe 仍需另外處理。 |
| GPU/CPU 計算板與特定加速板 | 不能將早期 CPX 的 M9 資訊套用到所有計算板 | 整板較可能保留。 高速 I/O 可局部移出 PCB;剩餘通道是否需要 M9/M10,仍須驗證。 |
上述架構與材料資訊分別依據 NVIDIA、TrendForce 與材料廠公告;它們支持的範圍不同,應避免將「材料適用」、「開發中」、「客戶認證」與「整機量產採用」混為一談。[1][2][3][5][6]
對高階 CCL 而言,線纜也是必須追蹤的替代方案。
降低 PCB 損耗不一定要等 CPO。Flyover 使用低損耗銅纜繞過較長板上走線;CPC(共同封裝銅連接)則可把連接點進一步移近晶片封裝。Samtec 在 DesignCon 2026 展示了針對 448Gbps 通道的 CPC 原型與損耗量測,提供了改變傳輸路徑的實際開發案例。[7] 其中最值得注意的是「決定選材的關鍵通道」。如果一塊板只有少數長距離高速通道需要更低損耗材料,移除這些通道後,剩餘設計可能通過原有材料的驗證。反過來,只要仍有關鍵通道留在 PCB 上,且既有材料無法滿足損耗預算,升級需求就可能繼續存在。 因此,不能以被移走的走線占比,直接推算材料降級幅度;真正要看的是限制選材的通道是否已被處理。
高階板材仍有成長空間,但 M9 與 M10 的需求證據並不相同。
只要部分高速背板、交換板與中板繼續承擔更高速度的電傳輸,低損耗材料就仍有升級機會。如果同時發生 AI 系統出貨增加、PCB 面積擴大或高階材料層數增加,這些增量也可能超過局部通道改用光纖或線纜帶來的減量。 供應商的投資反映了高速板材市場仍有成長預期。Panasonic 在 2026 年 3 月宣布投資約 75 億日圓,增加廣州 MEGTRON 材料產線,並重申擴充全球產能的規劃。不過,這項公告涵蓋多個材料世代,不能單獨拿來證明 M9 或 M10 的出貨增幅。[8] 因此,比較符合公開證據的判斷是:M9 具有隨認證與導入擴大而成長的機會;M10 則承接更高速電背板等未來需求,但量產時程與使用規模仍取決於材料驗證和架構定案。[6] CPO 對特定用途具有替代作用,與高階 CCL 市場總量仍然成長,兩者並不矛盾。估算材料需求時,至少應同時觀察系統出貨量、每套系統的 PCB 面積、高階材料層數,以及實際使用 M9/M10 的比例。
基於目前公開架構,M9/M10 與 CPO 並行具有合理依據。對材料需求而言,重要的分界在於:哪些高速訊號仍必須走 PCB,哪些已經移到線纜、光纖或封裝內。保留高速電通道的設計,可能繼續拉動材料升級;大幅改變互連路徑的設計,則可能縮小高階板材用量或延後升級時程。兩種方向會共同決定下一代 AI 伺服器的材料需求。
資料來源與備註
- 資料整理截至 2026 年 9 月 29 日。
- [1] NVIDIA,〈A New Era in Data Center Networking with NVIDIA Silicon Photonics-based Network Switching〉,2025-03-27。說明 CPO 的光電整合位置、電連線縮短與傳統可插拔模組差異。
- 原文
- [2] NVIDIA,〈NVIDIA GTC Taipei at COMPUTEX: Live Updates on What’s Next in AI〉,2026-06-01「NVIDIA Spectrum-X Ethernet Photonics Ramps to Production」段落。
- 原文
- [3] NVIDIA,〈NVIDIA Vera Rubin POD: Seven Chips, Five Rack-Scale Systems, One AI Supercomputer〉,頁面標示發布日期 2026-03-16;採查閱時內容。說明托盤 PCB 中板、網卡/DPU 連接與 NVLink 銅纜 spine。
- 原文
- [4] NVIDIA,〈NVIDIA GTC 2026: Live Updates on What’s Next in AI〉,2026 年 3 月,「Vera Rubin and Beyond」段落。說明 Feynman 的銅連接與 CPO scale-up 方向。
- 原文
- [5] TrendForce/拓墣產業研究院,〈Rubin 平台無纜化架構與 ASIC 高 HDI 層架構,驅動 PCB 產業成算力核心〉,2025-11-20。材料與板件對照屬當時研究資訊,不能視為所有後續機型的最終量產物料表。
- 原文
- [6] 南亞新材料科技股份有限公司,〈2026 年半年度報告〉,2026-08-29 公告,管理層討論與分析及核心技術相關內容。公司個別認證進度不代表整個產業或所有供應商的進度。
- 公司公告全文(新浪財經轉載)
- [7] Samtec,〈448 Gbps Co-Packaged Copper Channel〉,2026-03-11。DesignCon 2026 的 CPC 原型及通道損耗量測,不是 NVIDIA 量產採用公告。
- 原文
- [8] Panasonic Industry,〈Panasonic Industry Announces an Investment of 7.5 Billion yen for a New MEGTRON Circuit Board Materials Production Line to Address Growing AI Server Demand〉,2026-03-04。擴產涵蓋多個材料世代,並非 M9/M10 個別需求數據。
- 原文