網路交換器
交換器連接大量伺服器與網路設備,核心是交換器 ASIC、連接埠、板級電路、軟體與線纜/光模組。AI 叢集的跨節點流量使交換容量、連接密度、功耗與可靠性成為重要設計條件。
SUPPLY CHAIN HANDBOOK
從交換器晶片與系統分工,延伸到雷射、光引擎、光纖和接收器,並比較光纜與高速銅纜的距離及應用。閱讀時分開看元件、模組與封裝架構,避免把可插拔光模組、矽光子與 CPO 當成同一種產品。
改變的是高速電訊號到光訊號之間的轉換位置。可插拔模組把轉換放在面板端口附近,CPO 則把光引擎放到交換晶片的共同封裝平台,縮短高速電路徑。兩者仍需要雷射、調變、接收與光纖連接,差別在零件如何組裝、測試及維修。讀供應鏈時,先追一條資料路徑,再分辨廠商交付的是晶片、光學零件、完整模組或交換器,才能看清架構改變帶來的工作轉移。
ASIC 處理封包並提供高速電介面,驅動與光子元件把資料送入光通道。可插拔、NPO 與 CPO 的主要差別之一,就是這段電連接的配置與整合位置。
光源提供光,調變器寫入資料,PD 與 TIA 在接收端把光還原成可處理的電訊號;耦合、封裝與測試把這些功能組成可接上光纖的單元。
被動光纜只承接光傳輸,AOC 則把兩端轉換也包進線纜;系統整合還需匹配端口、距離、布線及維護方式,最後驗證整條鏈路的工作表現。
選擇互連先看距離與介面,再比較功耗、可更換性及整合難度。保留可插拔形式便於獨立更換模組;把光引擎移近 ASIC 則能縮短電路徑,但需重做封裝與維修安排。
交換器連接大量伺服器與網路設備,核心是交換器 ASIC、連接埠、板級電路、軟體與線纜/光模組。AI 叢集的跨節點流量使交換容量、連接密度、功耗與可靠性成為重要設計條件。
交換器 ASIC 是整台交換器內負責封包轉送的晶片。晶片廠設計交換架構與介面,系統廠再把晶片、板件、電源、光學與軟體整合成設備。
Broadcom、NVIDIA、Marvell 都有交換器晶片產品;不同產品涵蓋不同網路用途,不能只用公司名稱比較性能。
NVIDIA 同時提供 Spectrum 晶片與交換器系統;Cisco 除品牌設備外,也有 Silicon One 晶片。
判讀提醒:節點代表產業角色;代表廠商不是完整名錄,連線也不指定某兩家公司的供貨關係。
這裡列晶片產品角色;品牌及設計製造請看相鄰節點。Cisco Silicon One 另收錄於完整名錄。
品牌與系統方案商向客戶交付交換器產品、網路作業系統、管理工具及支援。它們可以採購商用晶片,也可以自研晶片,製造方式則依產品安排。
Cisco、Arista 等業者整合硬體、軟體、網路管理與客戶支援;NVIDIA 也提供交換器系統。
部分品牌委託 ODM/EMS 設計或製造,部分開放式平台則直接供應雲端客戶。
判讀提醒:節點代表產業角色;代表廠商不是完整名錄,連線也不指定某兩家公司的供貨關係。
品牌與系統方案不限於硬體商標;也包含軟體、整合與客戶支援。
這個環節把晶片與零組件做成可量產的交換器硬體,涵蓋板級設計、訊號與散熱驗證、組裝、測試及供應鏈管理。ODM 可參與設計,EMS 著重製造服務;實際分工依合約而異。
智邦提供網路設備 ODM 設計製造;Celestica 同時提供製造服務與開放式交換器平台。
開放式硬體可配合不同網路作業系統,並由雲端或企業客戶整合。
判讀提醒:節點代表產業角色;代表廠商不是完整名錄,連線也不指定某兩家公司的供貨關係。
製造商也可能提供完整硬體平台;不能一律簡化為只做代工組裝。
矽光子在矽基平台上製作光波導、調變器與光偵測等元件,讓光訊號處理能以積體電路方式整合。它可用於光收發器、光引擎或光學 I/O。矽光子是技術平台;CPO 則描述光引擎與運算/交換晶片如何放在一起。
光引擎是完成電光與光電轉換的功能組件,通常需要光子元件、驅動與接收電子電路,以及光纖耦合結構。它可以靠近晶片,也可以是模組中的功能部分。「光引擎」的邊界依產品不同,必須確認包含哪些元件。
雷射是光通訊的重要光源。部分設計直接調變光源,另一些使用連續波雷射,再由光引擎中的調變器寫入資料。CPO 常討論外置光源,是因為光源的溫度、壽命與維修需要與封裝整體一起考慮。
光纖負責傳送光;光纜、接頭與光纖陣列則把它變成可裝配的連接系統。資料中心同時關心距離、纖芯數、損耗、彎折空間和維護。當光引擎移近晶片,設備內的光纖裝配也會成為系統設計的一部分。
CPO(Co-Packaged Optics)將光引擎與交換器 ASIC 等電子晶片整合於共同封裝平台,縮短兩者間的高速電訊號距離。光引擎僅移近晶片但不共封裝的方案,應另列為近封裝光學(NPO)。導入成效需要以具體產品及相同系統邊界比較。
可插拔光模組放在交換器或網路介面端口,完成電訊號與光訊號的轉換。模組化讓設備能依鏈路距離與纖種選型,並獨立更換。外型相同不代表傳輸規格、波長或主機相容性相同。
以資料中心光互連為主,分開閱讀共用上游、可插拔光模組與 CPO。光通訊是應用範圍,矽光子是技術平台,CPO 是整合方式。
雷射、光子元件、光纖連接與製造服務可服務不同路線;同一公司跨分支,不代表每顆零件可互換。本圖尚未完整涵蓋 DCI、都會/骨幹及 PON 接取網路。
可由光纜視圖分開看被動光纜、AOC、微發光 ALC 與高速銅纜,再連回光模組、光源、接收電子與系統。選型須同時符合速率、距離、協定、連接器與部署進度。
雷射光源矽光子驅動器與接收電子可插拔光模組光電製造與模組代工CPO 光電整合與封裝CPO 平台與整機整合光接收器供應鏈被動光纜與跳線主動光纜 AOC微發光光互連/ALC高速銅纜 DAC/ACC/AEC
判讀提醒:可插拔與 CPO 並非單純的新舊替代;需按距離、功耗、密度及維修需求比較。
DSP 型可插拔模組使用光 DSP 處理高速資料介面;晶片設計商與完成模組的產品商是不同角色。
Marvell 的光 DSP 產品服務高速可插拔模組;實際等化、重定時與診斷功能依型號區分。LPO 不使用模組內 DSP,不能把 DSP 畫成每種光互連都必經的零件。
判讀提醒:移除模組 DSP 仍需主機與類比鏈路配合,不等於直接變成 CPO。
提供可插拔模組使用的 PAM4 光 DSP;屬晶片產品,不是完整模組。
公司產品與角色來源驅動器把電訊號送到光調變元件,TIA 等接收電子處理光偵測後的電訊號;可用於模組或光引擎。
PIC 光子晶片與 EIC 電子晶片需要一起設計。可插拔、LPO 與 CPO 對介面、線性度、功耗及整合位置的要求不同,不能把同一晶片默認跨架構通用。
判讀提醒:電子驅動/接收功能、光 DSP 與光子元件不是同一層產品。
提供客戶光通訊產品的精密製造與組裝服務,連到可插拔模組及光引擎;與自有品牌產品及晶圓代工分開呈現。
Fabrinet 公開雷射封裝、光學對位與系統整合服務。服務能力與個別客戶、型號、訂單及量產規模須分開核對。
判讀提醒:代工製造收入不能當作自有品牌光模組市占。
從雷射封裝、主動對位到系統整合;按客戶產品提供製造服務。
公司產品與角色來源LPO 保留可插拔光模組形式,使用線性驅動與接收鏈路;模組內不配置 DSP,仍需主機端訊號能力配合。
Marvell 公開 LPO 用 TIA 與雷射驅動晶片組。這是元件供應例子,不表示 Marvell 是完整 LPO 模組品牌;模組、主機及通道要共同驗證。
判讀提醒:LPO 屬可插拔架構;低功耗或無 DSP 不等於共封裝。
此例為元件角色,並非完整 LPO 模組品牌或客戶出貨量聲明。
公司產品與角色來源ELS 將光源與主要電子熱源分開,向光引擎供應連續波光;部分產品採可更換的 ELSFP 形式。
NVIDIA 公開 ELS 架構,Coherent 展示搭配 ELS 的 CPO;Intel 另有整合雷射的光學 I/O 路線。外置光源是方案分支,不是所有 CPO 的必經步驟。
判讀提醒:ELSFP 主要供光,不能視為 OSFP 等完整資料收發模組。
把光纖準確接到光子晶片或光學組件,控制耦合損耗,並兼顧大量裝配與可維修性。
對位、接頭潔淨、熱漂移與裝配良率影響光功率預算。光纖陣列、連接器及主動對位服務分屬不同交付內容,也可用於可插拔模組。
判讀提醒:供應 FAU 或連接器不等於製造雷射晶粒或交換器 ASIC。
精密光學製造服務包含主動/被動對位,與自有光纖零件品牌區分。
公司產品與角色來源公開 CPO 產品方向包含 FAU、Fiber Harness、光纖路由模組及 ELS 相關光學組件;光學裝配不等於製造雷射晶粒。
公司產品與角色來源原廠公開參與 NVIDIA Photonics 生態系,提供高速可拆卸光纖連接器;不是交換器 ASIC 或雷射製造商。
公司產品與角色來源公開用於 CPO 及高速光模組的光纖陣列單元、被動光學組件與相關封裝方案;不能將全部產品簡化為單一連接器。
公司產品與角色來源公開矽光子/CPO 的光纖耦合方案;耦合角色不代表製造 Ge 或 InGaAs PD。
公司產品與角色來源將光子晶片、電子晶片及封裝介面整合,並處理散熱、良率及測試。製造平台與封裝服務商的分工需逐項標明。
台積電 COUPE 是光電整合製造平台;矽品參與封裝、組裝與測試。已知良品與早期光電測試有助減少昂貴組裝後才發現缺陷的風險。
判讀提醒:合作平台、封裝服務及光引擎產品不能合併為同一種製造商。
CPO 平台將光學 I/O 納入交換器架構,整機端再處理電源、散熱、光纖路由及維護;平台商與組裝服務分開標示。
NVIDIA 與 Broadcom 提供不同 CPO 平台;鴻海的公開角色是交換器整機組裝/整合。不同平台的用料、速率與商用階段各自查證。
判讀提醒:生態系列名不等於每一型號都有量產訂單,也不是排他供應清單。
從光偵測器的材料與製程,追到接收電子、光耦合、封裝測試,再連往可插拔模組與 CPO 光引擎。本圖聚焦資料中心 1310/1550 nm 波段的直接偵測接收器。
InP 基板提供許多通訊用 InGaAs 光偵測器的成長平台,後續還需磊晶、元件製程與測試;基板本身不是完整 PD。
AXT 公開 InP 基板用於光通訊雷射與偵測器。基板品質、尺寸與缺陷要求由元件製程決定;本圖不推定 AXT 與其他列名廠商之間的採購關係。
判讀提醒:InP 是基板/材料平台名稱,不能把所有 InP 光電產品都叫作 InGaAs PD。
公開光通訊雷射與偵測器使用的 InP 基板;不是 PD 晶粒或完整接收器。
公司產品與角色來源以磊晶形成偵測器所需的吸收層與接面結構;通訊用 InGaAs PD 常在 InP 平台上實現,實際堆疊依 PIN、APD 或其他設計而異。
IQE 公開 InP PD/APD 磊晶服務,屬上游晶圓結構供應角色。其產品頁不能證明每一客戶的吸收層配方,也不等同已完成的高速接收器。磊晶與晶粒製造可分工,也可能由同一廠商整合。
判讀提醒:PIN、APD 是元件結構分類;InGaAs、Ge 是吸收材料分類,兩者不能當成同一組互斥選項。
公開 InP 光偵測器磊晶結構;特定客戶的 InGaAs 吸收層配方未由此頁確認。
公司產品與角色來源將 InGaAs 吸收結構製成光偵測晶粒或陣列,再與接收電子和光學介面整合。交付形式可能是裸晶、載板或封裝元件,依產品而異。
GCS、Albis、Broadcom 與 MACOM 均有明確標示 InGaAs 的特定 PD 產品。Albis PD50Y1 面向 200G PAM4,顯示 InGaAs 仍可服務高速路線;其他列名型號的速率與用途須逐一核對,不能視為同級替代品。
判讀提醒:Broadcom 某顆 InGaAs PD 的資料,不能外推成其所有 CPO 都使用 InGaAs。元件供應商也不必然供應完整模組。
產品頁明列 1310/1550 nm InGaAs PIN 晶粒與陣列,包含 56G 型號;按型號核對規格。
公司產品與角色來源PD50Y1 明列 InGaAs/InP、200G PAM4 與裸晶/載板形式;屬 PD 元件供應。
公司產品與角色來源LPD3030 產品簡介明列 28 Gb/s InGaAs PIN;不能據此判定 Broadcom 所有 CPO 的 PD 材料。
公司產品與角色來源MARP-MP10A 明列 InGaAs PIN;僅確認該元件材料,不代表 200G 或 CPO 接收器的指定用料。
公司產品與角色來源SOI 晶圓的矽層與埋氧層支援矽光子波導製造;偵測器等功能由後續光子製程加入,不是 SOI 晶圓出貨時就已完成。
Soitec 提供 Photonics-SOI 基礎材料。矽光子晶圓代工平台再依其製程加入 Ge 吸收區、接面、金屬與其他光子元件。SOI 材料商與含 Ge PD 的 PIC 製造商是不同角色。
判讀提醒:Ge-on-Si PD 不代表整片晶圓都是鍺,也不能把 Ge PD 成長直接換算成大量鍺基板需求。
供應矽光子基礎晶圓,後續 Ge PD 與 PIC 由光子製程形成。
公司產品與角色來源Ge 吸收區與矽波導整合,讓光偵測功能成為 PIC 的一部分。採購端常買的是含 PD 的光子晶片或代工製程,而非另外採購一顆 Ge PD。
不同材料製造的光偵測器,可以透過晶粒接合或其他異質整合方式連到光子平台;InGaAs 與矽光子並非彼此隔絕的體系。
Ansys 公開 InP/InGaAs UTC PD 與矽波導耦合範例,證明此類技術路徑存在;這是設計範例,不是商用供貨名單。POET 公開把化合物半導體元件整合到光學中介層的能力,但該平台說明不足以確認每顆接收 PD 都是 InGaAs。
判讀提醒:異質整合可串接兩條製程路線,但不是所有 InGaAs 接收器的必經步驟,也不代表與 Ge PIC 完全共用製程。
公開異質光電元件整合;引用的技術頁未確認每顆接收 PD 的吸收材料,因此不直接歸入 InGaAs 供應商。
公司產品與角色來源TIA 將 PD 的微小光電流轉為可處理的電壓訊號。InGaAs 與 Ge 接收器都需要相應的接收電子功能,但必須匹配 PD 電容、頻寬、偏壓與封裝介面。
Marvell、Semtech 與 MACOM 公開光接收 TIA 產品。LPO 對線性接收鏈路的要求與其他模組不同;CPO 可用鄰接 EIC 或其他整合形式縮短 PIC 到電子端的連接,具體位置與功能依架構決定。
判讀提醒:SiGe BiCMOS TIA 中的 SiGe 是電子電晶體製程,不能當作光吸收材料為 Ge 的證據。共用供應商也不表示同一 TIA 可直接互換。
把 PD 或含 PD 的 PIC、接收電子和光學介面整合成可用的接收功能,再納入收發模組或光引擎;兩種 PD 路線在此共享部分整合能力。
獨立晶粒路線需處理 PD、TIA 與光學件的裝配;Ge PIC 路線把部分光學功能留在晶片內,仍需電子接合、供電、散熱與光纖耦合。Fabrinet 的精密製造、POET 的中介層平台與日月光的封裝技術屬不同交付內容,不能視為同一類完整接收器產品商。
InGaAs 光偵測晶粒與陣列含 Ge PD 的矽光子 PIC接收端 TIA 與類比前端光纖耦合與精密對位光電製造與模組代工光接收器量測與測試
判讀提醒:完整接收器的靈敏度、功耗與良率由整條鏈路共同決定;不能只依 PD 材料評斷。
製程能力包含光學對位與光電組裝;這是製造服務,不是對特定接收器型號的材料判定。
公司產品與角色來源量測橫跨晶圓、晶粒與完成封裝後的接收器。早期光電測試篩選已知良品,最終還要驗證完整通道的接收表現與可靠度。
Keysight 與 FormFactor 公開矽光子晶圓測試方案,分別涉及量測與探針/晶圓測試平台。設備商、測試服務商及封裝廠是不同角色;晶圓級數據也不能取代封裝後的接收靈敏度驗證。
判讀提醒:測試不是最後才發生的一個串接零件;圖中服務連線對應不同製程階段,並不代表特定設備已被每家廠商採用。
被動光纜提供光的傳輸路徑,本身不做電光轉換。光纖材料、成纜與端接、光收發模組是不同分工。
成纜廠依用途選用單模或多模光纖,組合緩衝、強化與護套結構;跳線再進行連接器端接、研磨、清潔與光學檢測。實際工序取決於纜型與連接器。
被動纜線沒有單獨決定的「1.6T、500m」效能。可達速率與距離由兩端光模組、光纖種類、接頭損耗及鏈路預算共同決定。
判讀提醒:被動光纜本體不需主動供電,不代表整條光鏈路零功耗;兩端模組與交換器仍需用電。
AOC 把光纖和兩端光電轉換元件做成完整線纜,直接插入相容電氣埠。常見於伺服器、交換器及資料中心的機櫃內或機櫃間連接。
典型製程包括驅動與接收電子、發光與接收元件組裝、光纖對準耦合、兩端封裝,再做電光性能與整條線纜測試。可使用不同光源與訊號處理方式,不能把所有 AOC 當成同一架構。
先確認介面協定、連接器、速率與需要的距離,再看纖種、FEC、功耗及維修方式。AOC 通常整條更換;可插拔光模組搭配可拆光纖則可分開管理。
| 產品 | 速率 | 距離/介質 | 功耗口徑 | 公開進度 | 來源/查閱日 |
|---|---|---|---|---|---|
| 源傑 QSFP-DD AOC | 800G | 70m OM3/100m OM4 | 每端 12W;原頁「典型/最大」標示不一致 | 產品頁列示 | 源傑|800G QSFP-DD AOC |
| 正崴 QSFP-DD AOC | 400G | 最長 100m | <10W/端 | 產品頁列示 | 正崴|AOC 產品 |
| 正崴 OSFP SR8 AOC | 800G | 未公開 | 未公開 | 產品頁列示;不沿用 400G 距離 | 正崴|AOC 產品 |
| 光聖 QSFP-DD AOC | 800G | 功能列 30m OM3/50m OM4(需 FEC);型號介紹列 3m,待釐清 | <14W/端 | 同頁長度口徑不同;訂購長度需確認 | 光聖|800G QSFP-DD AOC |
| 鴻騰 OSFP AOC | 800G | 30m OM4 | 模組標示 <12W;雙端另計 | 公開型錄 | 鴻騰|外部高速互連產品型錄 |
各列為不同產品與距離,並非功耗排名。未公開不等於零;每端功耗與整條雙端功耗、典型值與最大值、設計目標與實測值不可混用。查閱日不代表產品發表日或量產日。
判讀提醒:AOC 是整合式主動光纜的廣義產品形式。Credo ALC 是特定微發光架構與產品名稱,不能只依縮寫把兩者判為完全互斥的標準。
以多個低速光通道平行承載高速電氣資料,降低單一光通道的頻寬需求。Credo ZeroFlap ALC 是此路線的產品例子,目標是資料中心短距離互連。
平台可採微型 VCSEL 或 microLED,搭配光偵測器陣列、光纖束與兩端電子。陣列製作、封裝、密集光纖對準與完整通道測試是關鍵;原廠未公開的製程配方與良率不作推定。
Credo 於 2026-10-12 公布 1.6T ZeroFlap ALC:目標距離 50m、每端設計功耗 12W,預計 2027 年出貨。這是公告中的設計與時程,尚不能視為已量產的實測結果。
| 產品 | 速率 | 距離/介質 | 功耗口徑 | 公開進度 | 來源/查閱日 |
|---|---|---|---|---|---|
| Credo ZeroFlap ALC | 1.6T | 目標 50m/光纖束 | 設計 12W/端,雙端合計約 24W | 2026-10-12 發表;預計 2027 出貨 | Credo|1.6T ZeroFlap ALC 發表與出貨規畫 |
各列為不同產品與距離,並非功耗排名。未公開不等於零;每端功耗與整條雙端功耗、典型值與最大值、設計目標與實測值不可混用。查閱日不代表產品發表日或量產日。
判讀提醒:50m 的低功耗設計不能取代需要 500m 或 2km 的光鏈路。相同總速率,也須符合距離、介面與部署條件才有替代性。
高速銅纜常用於短距離設備互連。DAC 為被動直連;ACC 加入主動類比補償;AEC 以主動電子協助訊號恢復。不同廠商命名與實作仍須查型號。
纜長、線徑、彎曲半徑與連接器影響損耗;加入補償或重定時可延伸可用距離,但會增加主動功耗。成纜、端接、電子組裝與訊號完整性測試也是不同製造角色。
銅纜與 AOC 在部分機櫃內、鄰櫃場景重疊。速率提高後可用距離依型號改變,不用一個固定公尺數代表全部 DAC 或 AEC。
| 產品 | 速率 | 距離/介質 | 功耗口徑 | 公開進度 | 來源/查閱日 |
|---|---|---|---|---|---|
| 鴻騰 OSFP DAC | 800G | 最長 2m/銅 | 被動線纜;未計主機端 | 公開型錄 | 鴻騰|外部高速互連產品型錄 |
| 鴻騰 QSFP-DD ACC | 800G | 最長 4m/銅 | <1.3W/端 | 公開型錄 | 鴻騰|外部高速互連產品型錄 |
| 鴻騰 OSFP AEC | 800G | 最長 7m/銅 | 依版本:CDR <5W/端;DSP <12W/端 | 公開型錄;非所有版本同一功耗 | 鴻騰|外部高速互連產品型錄 |
各列為不同產品與距離,並非功耗排名。未公開不等於零;每端功耗與整條雙端功耗、典型值與最大值、設計目標與實測值不可混用。查閱日不代表產品發表日或量產日。
判讀提醒:高速銅纜屬電互連,不是光纜。這裡放在同一比較視圖,是為了選型,不表示每條光鏈路必須先通過銅纜。