光通訊是什麼?為何會成為AI發展剛需?概念股與龍頭有哪些?該怎麼分辨真受惠與純題材?本文一次整理。

光通訊是什麼?

光通訊(Optical Communication)是一種透過光來傳輸資料的技術,傳輸過程可分成3個步驟:

  1. 電轉光:傳送端的裝置將電腦與網路設備所產生的數位「電訊號」(0與1),透過調變技術轉換成相對應的「光訊號」。
  2. 傳輸:高速光訊號射入光纖中,利用「全反射」原理在玻璃或塑膠纖維內部不斷彈跳前進,藉此高速的將資訊傳送至目的地。
  3. 光轉電:接收端裝置偵測傳送過來光訊號,並將其還原為原本的「電訊號」,交由終端設備進行資料分析與處理。

相較於傳統的銅線傳輸,光通訊具備極高頻寬與超高網速,可在瞬間傳遞龐大數據。此外,光纖完全不受電磁干擾,傳輸訊號極為穩定;且光波在光纖中衰減極低,很適合長距離傳輸,更具備體積輕巧與高保密性等優勢。以下是兩者最直接的差別:

項目 銅線傳輸 光通訊(光纖)
訊號載體 電子(電流) 光子(光)
長距離衰減 衰減極快,需頻繁加裝中繼器。 衰減極低,適合跨國、跨海長途傳輸。
發熱與耗電 電阻大,高頻傳輸下發熱及耗電嚴重。 光子不會產生電阻熱,高頻下耗電遠低於銅線。
抗電磁干擾 易受周遭電器、雷擊或高壓電干擾。 材質不導電,免於電磁干擾。
頻寬(資訊量) 頻寬受限,難以應對現今AI的龐大數據。 頻寬遠超傳統銅線,單一光纖可透過波長分工傳輸巨量資料。

為何AI時代非光通訊不可?

傳統銅線在AI的高速傳輸下,已經逼近物理極限。AI訓練與推論,同時協同上千、上萬顆GPU,讓晶片之間、機櫃之間的資料流量暴增。

電訊號在銅線裡高速傳輸時,會因電阻與趨膚效應衰減,電流通過導體還會發熱,傳輸距離一拉長就力不從心,散熱及耗電也跟著惡化。當傳輸規格從800G往1.6T邁進,銅線的距離與功耗問題更難解決。

光通訊正好補上這個缺口,因光訊號具有低延遲、頻寬大、傳輸幾乎不發熱的特性,可同時緩解頻寬、功耗與散熱的3個難題。

在應用光通訊技術的產品中,與AI資料中心發展最直接相關的有以下幾類:

  1. 光收發模組:負責電光互轉的重點產品,主流的雲端資料中心正從400G升級至 800G,而專為AI超級電腦架構打造的1.6T光收發模組,已成為明星產品。
  2. 主動光纜(AOC):可在5到100公尺的距離內提供高頻寬、低延遲且抗電磁干擾的連線,是AI機房內部跨機架互連的重要線材。
  3. CPO共同封裝光學元件:將AI晶片和光引擎(Optical Engine)封裝在同一個載板上的技術,可減少功耗並大幅降低延遲。

光通訊、矽光子、CPO差在哪?

簡單來說,光通訊指的是整個產業,矽光子(Silicon Photonics)是一種製造方法,CPO(Co-Packaged Optics)則是一種新型態的封裝架構,3者環環相扣,但要解決的問題層級各不同。

光通訊

光通訊是以光傳輸資料的技術,從長途海底電纜、跨城市光纖,到電信機房,再一路延伸進AI資料中心內部的機房之間、機櫃之間,甚至晶片之間,涵蓋範圍廣泛。光纖、雷射、光偵測器、光收發模組與各種被動元件,也都算在光通訊領域內。

矽光子

矽光子是一項將「光學元件」做到「半導體矽晶片」上的製造技術。它利用現有成熟的半導體製程,把光波導、調變器、偵測器等微小元件整合在一起,可直接在半導體工廠大量生產,同時達到降低成本、縮小體積與提高效能的目的。

CPO

CPO(共同封裝光學)是一種將「光學引擎」移到「晶片旁邊」的全新封裝架構。傳統的做法是將負責轉換訊號的光學模組插在設備外側,電訊號必須經過電路板上數公分的銅線傳輸,才可轉換成光訊號。

CPO技術則是直接將光學引擎與運算晶片包到同一個基板上,大幅縮短電訊號的傳輸距離,不僅可降低約3至5成的功耗、大幅減少延遲,還可提升晶片密度,對於受限於電力與散熱瓶頸的AI資料中心來說十分關鍵。

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光通訊需求何時放量?

  • 現在式(2025至2026年):800G光收發模組大量出貨,並往1.6T升級。光學元件與光模組廠商最直接受惠,這條主線與CPO何時量產關係不大。
  • 過渡期(2026年):輝達Quantum-X等CPO交換器開始小量出貨,Spectrum-X CPO預計2026年下半年放量,台積電以COUPE矽光子引擎製程切入,將2026年稱為「CPO商轉元年」。
  • 規模放量(時程有分歧):CPO要大規模的整網替換,市場看法並不一致。看多方認為2027年起爬坡;但包括研究機構SemiAnalysis在內的部分意見認為,受光學引擎連接良率、ASIC整合難度與成本影響,大規模量產可能遞延至2028至2029年。不過,SemiAnalysis質疑的是「大規模量產時程」,輝達談的是「特定客戶小量放大」,兩者其實是時間軸上的不同點。

在市場規模上,研究機構TrendForce估,AI專用光收發模組市場將從2025年的165億美元,成長到2026年的260億美元,年增逾57%;摩根士丹利則估CPO市場將從2023年的800萬美元,一路放大到2030年的93億美元。

但CPO題材雖熱,量產時程仍有變數。CPO個股股價反映的多半是想像與卡位,而非已實現的營收;相對的,800G、1.6T可插拔模組與LPO/NPO等是2026年較確定的需求。

至於光通訊會不會取代銅線?業界的共識是「光與銅將長期共存」,依傳輸距離與系統層級各自發揮,不會由單一技術全面取代。

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光通訊龍頭是誰?全球大廠布局

全球光通訊的主導者,是掌握光學元件與模組的美系大廠,加上扮演製程關鍵的台積電。

美股3大光通訊廠是Applied Optoelectronics(AAOI)、Coherent(COHR)與Lumentum(LITE),分別在光模組、雷射與光學元件占有重要地位。其中,Lumentum與Coherent剛拿到輝達各20億美元的投資與採購承諾,進一步鞏固供應鏈地位。系統端則由輝達、博通主導交換器與CPO平台規格。

在製程與封裝端,台積電研發COUPE矽光子引擎技術,提供矽光子晶片所需的先進製程與異質整合能力,並擔任SEMI矽光子產業聯盟倡議人,帶動台灣上下游一起升級。台廠的機會在於上游磊晶、被動元件等環節原本就由少數廠商把持,若能在規格交替期切進大廠供應鏈,就有放大空間。

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光通訊台股概念股、供應鏈有哪些?

台灣已形成從磊晶材料、光模組、封測到網通設備的完整光通訊供應鏈,依環節整理代表個股如下(以下公司涉及光通訊產業鏈,實際業務占比與技術進度各有不同):

供應鏈環節 公司(股票代號) 定位
上游磊晶與光學元件 聯亞(3081)、全新(2455)、環宇-KY(4991) 供應InP磊晶片、雷射、CW Laser與光偵測器(PD)
中游光模組與矽光封裝 上詮(3363)、華星光(4979)、光聖(6442)、波若威(3163)、眾達-KY(4977)、光環(3234) 光收發模組、光纖被動元件、CPO耦合與光纖套件
中下游封測與測試介面 日月光投控(3711)、訊芯-KY(6451)、聯鈞(3450)、旺矽(6223)、穎崴(6515) 異質封裝、光電封測、高階探針卡與測試介面
下游網通設備 智邦(2345) 資料中心交換器

聯亞(3081):供應矽光子所需關鍵發光元件的InP磊晶片,是族群上游要角,受惠AI光通訊需求帶動,營收與毛利率明顯成長;高估值與題材兌現速度仍是觀察重點,最新財務數字以公司公告為準。

上詮(3363):被視為台積電矽光子產業鏈的關鍵光通訊合作夥伴,並切入CPO耦合元件,相關產品預計2026年下半年進入量產、2027年起較明顯挹注業績;現階段業績貢獻仍有限。

光聖(6442):深耕高密度光纖連接器與被動元件,光通訊營收占比已升至8成左右,毛利率長期維持高檔,獲利品質在族群中相對突出。

環宇-KY(4991):專做AI資料中心用的光偵測器(PD)與CW Laser,800G PD市占居全球第一,並積極切入1.6T與CW Laser;轉投資虧損與獲利穩定度是須留意的變數。

智邦(2345):資料中心交換器龍頭,是光通訊規格升級在網通設備端的主要受惠者。

*本文所列個股僅為產業供應鏈資訊整理,非推薦標的,亦不構成任何投資建議;個股題材兌現度與股價表現存在高度不確定性,所列財務數字以查證到的最新公開資料為準,投資人應自行評估風險,買賣自負盈虧。即時股價與行情,請以證交所或券商看盤資訊為準。

光通訊概念股怎麼挑?盯3指標、避開3風險

挑光通訊股的邏輯,是用「受惠純度」去檢驗每一檔股票,不要看到題材就想追。

3個正向指標:

  1. 客戶認證進度:產品是否已打進輝達、博通或台積電CPO供應鏈。
  2. 訂單能見度與營收純度:光通訊占整體營收的比重,以及訂單排到何時。
  3. 良率與量產時程:規格升級與CPO相關產品能否如期放量、良率能否撐住毛利。

3個須避開的風險:

  1. 高波動與時間差風險:光通訊屬高評價題材股,股價會隨AI類股、半導體景氣與大盤一起劇烈波動,單週回檔1、2成並不罕見;加上CPO多在2026至2028年才放量,題材先行、營收待到,股價往往已大幅反映想像。
  2. CPO時程與良率風險:CPO大規模量產時程仍有分歧,部分機構認為受良率與成本影響恐遞延至2028至2029年;押注CPO題材的個股,若時程一再延後,股價修正幅度可能很大。
  3. 認證落空與供需變數:認證進度不如預期、上游材料管制或漲價,都可能打亂財測。

光通訊有ETF嗎?

因光通訊個股分散在磊晶、光模組、封測與網通設備等環節,市值與納入標準不一,目前沒有單一指數專門追蹤這個族群。想用ETF參與,多半得透過更廣的AI、半導體或台股科技類ETF間接布局。

在實務上,光通訊族群中市值較大、流動性較好的龍頭,例如交換器龍頭智邦(2345)與測試介面廠旺矽(6223),較常被台股AI主題與主動式ETF納入核心持股。

利用ETF投資光通訊的好處是可分散單一個股的高波動風險,代價是純度會被其他成分股稀釋。且ETF成分股與權重會定期調整,請以各投信公告的最新資料為準。

光通訊常見問題

Q1:光通訊是什麼?原理是什麼?

光通訊是利用「光」來傳遞資訊的技術。它的基本運作流程為,將數位資料(電訊號)轉換為光訊號,再利用調變技術將資料編碼進光線中。

光訊號透過光纖傳輸,利用全內反射原理在光纖核心內傳遞,可完成長距離且低損耗的資料傳輸。最後,接收端透過光電探測器,將光訊號重新還原為電訊號。

Q2:為什麼AI伺服器爆發,光通訊跟著變超紅?

訓練AI模型需要處理極龐大的數據,這讓資料中心內部的資料傳輸量出現爆發性成長。 傳統資料中心多使用銅線傳輸,但當傳輸速度提升到一定極限時,銅線會出現嚴重的訊號損耗與發熱量。

光通訊技術具備頻寬大、傳輸速度快、抗干擾性強等特性,成為解決伺服器傳輸瓶頸的關鍵。

Q3:什麼是矽光子?跟傳統光通訊有何不同?

傳統的光通訊模組是由眾多獨立的光學元件個別組裝而成(如雷射、調變器、探測器),體積較大且製造成本高。矽光子技術則是將這些光學元件全部整合到半導體矽晶圓上,利用現有的成熟晶圓代工製程來生產。此技術可大幅縮減元件體積,提升傳輸效率並降低生產成本。

Q4:CPO是什麼意思?

資料中心交換器的傳統架構,是將光收發模組插在交換器的外側面板上,晶片與模組之間需要透過電路板導線連接,會造成電能損耗。CPO是直接將光引擎與交換晶片(Switching Chip)共同封裝在同一個載板上,縮短兩者之間的距離到只有幾公分,可將電訊號的損耗與雜訊降到最低,達到節省能源與超低延遲的目的。

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核稿編輯:陳虹伶