AI 叢集擴大,不只需要更多運算晶片,也需要能把晶片連接起來的高頻寬互連。 Lightmatter 在 2026 年 OCP 全球峰會展示兩套整合矽光子的開放式硬體平台:與 Flex 合作開發的 204.8Tbps 共同封裝光學 (Co-Packaged Optics, CPO) 交換器托盤,以及合計提供 102.4Tbps scale-up 光互連頻寬的 XPU 運算托盤。展示重點從光引擎本身,延伸到雷射光源、可拆卸光纖介面、液冷與標準化機櫃如何共同整合。
兩套平台的定位並不相同。交換器托盤用於生產驗證,運算托盤則是開放矽光子架構的概念驗證,尚不能視為已大量出貨的商用系統。 Lightmatter 創辦人暨執行長 Nick Harris 指出,光學領域的供應挑戰包括雷射與光纖;公司規畫先以近封裝光學 (Near-Package Optics, NPO) 產品出貨,再逐步推進 CPO 大量部署。從元件走向系統的過程,也讓封裝、連接器與 ODM 夥伴的整合能力成為重要環節。
開放式托盤把矽光子帶進系統驗證
Lightmatter 與 Flex 合作的交換器托盤,在 1RU 高度內整合八個 Passage CPO 雙向 (BiDi) 光引擎,搭配 Guide DR 外置雷射模組及液冷機箱,提供 204.8Tbps 頻寬。 Flex 負責投入工程與製造能力,平台目的在於驗證 CPO 整合進生產系統的製造路徑,而非僅展示單一光學元件的效能。
另一套由 Lightmatter 開發的 XPU 運算托盤,採用 ODM 提供的資料中心模組化硬體 (Data Center Modular Hardware, DC-MHS) 基礎設施,在 2RU 高度內整合四顆加速器 ASIC 、兩顆 CPU 與四個 Passage CPO 光引擎,提供合計 102.4Tbps 的 scale-up 頻寬。該平台採全液冷設計,並導入 Corning 的 PRIZM TMT 擴束光學連接技術,以及 SENKO 光纖連接元件。
兩套設計均以 Open Rack Version 3(ORv3) 與模組化硬體系統 (Modular Hardware System, MHS) 為基礎。運算托盤用來展示 OCP「Architecture Vision: Open Silicon Photonics for AI Systems」白皮書所描繪的架構,把原本透過銅互連連接的部分改為光互連,驗證如何將光學連接納入標準化伺服器與機櫃。
Harris 表示,開放架構的目標是讓搭載光互連的交換器與 XPU 更容易部署。不過,這不代表不同廠商的交換器 ASIC 與托盤已經通用相容;交換器業者與設計機櫃的 ODM 仍需要協調與驗證。
BiDi 減少光纖需求 Guide DR 整合外置光源
除了系統展示,Lightmatter 也介紹 Passage L20 的不同產品形式,包括板上型 NPO 、採 Open CPX MSA 介面的 CPX,以及 XPO 可插拔模組。 Harris 表示,CPX 主要面向 scale-up 應用,XPO 則主要面向 scale-out 應用。
Passage L20 CPX 提供 12.8Tbps 收發合計頻寬、 200Gbps 單通道速率與 32 個 BiDi 埠,採 MSA Type 2 插座。 Harris 表示,XPO 模組內含兩個光引擎,提供 25.6Tbps 收發合計頻寬、 200Gbps 單通道速率與 64 個 BiDi 埠,並規畫線性驅動及重定時兩種版本。
BiDi 的訴求不只是提高傳輸能力。 Lightmatter 表示,相較單向光纖配置,L20 CPX 可在相同頻寬下將所需光纖與連接器減半;Harris 也指出,XPO 同樣可減少一半光纖與連接器。 Harris 認為,光纖用量也是 AI 資料中心擴建必須面對的供應問題,減少光纖需求有助於降低布線與供應鏈壓力。
雷射端則由 Guide DR 提供外置光源。 Guide DR 採 Laser Network Interface Card(LNIC) 形式,整合 64 個雷射,提供 12.8W 光輸出功率,每條光纖的光功率為 200mW 。光輸出功率與整個模組的用電量是不同概念,不能直接據此推算系統耗電。
Lightmatter 表示,相較採用傳統 ELSFP 雷射與單向光纖線束的設計,整合 Passage 與 Guide 的新一代交換器系統,可將機櫃前面板密度提升至 2 至 4 倍。這項比較反映特定配置下的空間利用效率,並非整體運算效能提升的倍數。
可拆卸光纖與液冷 回應製造及維護需求
光互連要從元件展示走向可部署系統,光纖如何接入封裝、如何組裝及維護,同樣需要處理。 Lightmatter 的 vClick Optics 是低損耗、可拆卸的光纖連接方案,與 SENKO 共同開發,整合 SENKO 的 SEAT 可拆卸光學介面與 Metallic Pic Coupler(MPC) 技術。
vClick 相容於模封 (molding) 與研磨 (grinding) 的先進封裝流程,並採不需主動對準的可插拔設計。 Harris 指出,主動對準會增加組裝時間與成本;他也表示,展示的相關晶片在台灣日月光組裝。這些設計把封裝製程與光纖連接納入同一個系統整合問題,而不只是追求更高傳輸速率。
Guide DR 則採液冷冷板設計,在 XPU 托盤中隨托盤插入機架時以盲插方式連接。 Harris 說明,模組插入時,光學、電氣與水冷介面可同時連接。不過,可插拔與可維護設計,不等於已說明光源故障時的備援與鏈路隔離方式;現有資料尚不足以確認這些機制。
NPO 先行出貨 CPO 大量部署仍有時間差
Lightmatter 的產品時程,區分了評估套件、早期樣品、工程樣品與大量出貨。 Lightmatter 表示,Passage L20 CPX 評估套件預計於 2027 年第一季出貨;Harris 另表示,第三季將向更廣泛對象提供工程樣品。 XPO 方面,Harris 表示規畫在 2027 年第一季提供早期樣品、第三季提供較廣泛的工程樣品。
在產品出貨方面,他表示 NPO 與 Guide DR 預計於 2027 年出貨,2028 年擴大量;CPO 則規畫在 2027 年提供送樣平台及較低量出貨,大規模出貨預期落在 2028 年底至 2029 年。這些是 Lightmatter 的產品與客戶合作規畫,並非所有資料中心採用光互連的共同時間表。
產能安排也依產品模式而異。 Harris 說明,Passage L20 與 Guide 等標準產品由 Lightmatter 管理供應鏈,透過多家晶圓代工與封裝夥伴提供製造選擇;客製產品則由客戶取得產能,再由 Lightmatter 透過客戶的安排製造。後者的客戶包括大型雲端服務商與半導體公司。
台灣 ODM 角色擴大 系統驗證分工仍待釐清
台灣夥伴的參與不只限於單一零件。 Harris 表示,ODM 、半導體、連接器與光纖業者都對開放矽光子架構提出想法,貢獻並未侷限在既有分工。他認為,光引擎、封裝、光纖、液冷與伺服器整合的複雜度提高,也可能讓生態系業者提供更多附加價值。
不過,對於整套光互連系統的效能與可靠度最終由誰負責,Harris 並未提出明確的責任分配。開放架構可以提供共同設計基礎,但不同元件與系統仍需要共同驗證,不能把規格對齊等同於整體可靠度已獲保證。
OCP 開放矽光子工作的下一步,是把架構願景轉為可引用與實作的基線規格。 Lightmatter 資深總監暨產品行銷與傳播主管 Peter Carson 表示,基線規格仍在研擬,可能以 NPO 應用為主,涵蓋光引擎、可拆卸光纖、實體布線、連接介面及既有鏈路標準。 Lightmatter 的規畫是在 2027 年第二季 OCP EMEA 峰會與夥伴發布基線規格。
這次展示讓矽光子進一步進入生產驗證與系統概念驗證階段;從展示平台走向大量部署,製造流程、供應鏈、維護方式與跨廠商驗證,仍是與頻寬規格同樣重要的課題。
