Институциональные выездные исследования: TSMC выиграла текущий цикл CPO, Samsung делает ставку на следующий

在 текущем соперничестве в центрах обработки данных за «CPO (совмещённую оптическую упаковку)» TSMC уже вырвалась вперёд благодаря продуктам Broadcom и NVIDIA. Тем временем Samsung, вероятно, делает ставку на следующий этап.

12 июля институт PhotonCap опубликовал материал с результатами выездных исследований, отметив, что CPO для коммутаторов уже официально перешла от стадии техверификации к этапу внедрения у клиентов.

Производственные возможности и передовые компетенции TSMC в выпуске и продвинутой упаковке в этой гонке уже подтверждены первыми топовыми коммерческими проектами. Но будущая битва окажется куда сложнее, чем текущая история с CPO для коммутаторов.

Когда оптические I/O (оптические интерфейсы) проникают внутрь упаковки, где находятся гетерогенные вычислительные чипы (XPU) и высокоскоростная память (HBM), тот, кто сможет стать лидером в согласованном проектировании этих трёх компонентов, и перепишет конкурентные параметры всей отрасли.

Глава по развитию Samsung Electronics Won-Kyoung Choi 9 июля в Nano Korea заявил, что компания разрабатывает 2.xD продвинутую упаковку, намереваясь интегрировать HBM, логические чипы и кремниевый фотонный чип в одном корпусе. Этот вектор нацелен ровно на оптические I/O для будущих AI-вычислительных упаковок.

Текущая ситуация: TSMC лидирует в «коммутаторном CPO»

На текущем рынке CPO TSMC — безоговорочный лидер.

Опрос/исследование показывает, что 102,4 Тбит/с CPO Ethernet-коммутатор Broadcom на базе платформы TSMC COUPE (компактный универсальный фотонный движок) уже отправил образцы ранним клиентам.

При этом оптический коммутатор NVIDIA Quantum-X уже начал поставки, а Spectrum-X Ethernet-коммутатор также вошёл в производственную стадию; среди первых пользователей — CoreWeave, Lambda и Oracle.

У этой линейки продуктов общий принцип: оптический движок размещается рядом с коммутаторным ASIC (заказным интегральным микросхемным решением). Ключевая производственная база — зрелые кремниевые фотонные технологии TSMC и возможности 3D-стэкинга SoIC.

В рамках такой архитектуры главная точка конкуренции — стэкинг и бондинг фотонных интегральных схем (PIC) и электронных интегральных схем (EIC), а также их интеграция с упаковкой коммутатора. На этом этапе HBM не является обязательным компонентом.

В противоположность этому, публичная дорожная карта Samsung по «Turnkey CPO» (полноценному решению под ключ) нацелена на 2029 год. Если мерить по объёмам поставок и валидации клиентами текущих коммутаторных CPO, у Samsung пока нет коммерческого темпа, сопоставимого с TSMC.

Тревоги по энергопотреблению толкают оптические движки «к вычислительным чипам»

Почему оптические I/O нужно переводить из традиционной платной (Board-level) плоскости внутрь упаковки, ключевой движущей силой является энергоэффективность.

Демонстрационные материалы Samsung Foundry, подготовленные к OECC 2026, раскрывают важную лестницу:

• Когда съёмные оптические модули размещаются на уровне платы (Board-level), энергопотребление на один бит — около 10 пДж;
• Когда оптический движок ставится на подложку (Substrate) рядом с коммутатором, энергопотребление снижается примерно до 5 пДж;
• Если оптический I/O уходит ещё глубже — к интерпозеру (Interposer) рядом с XPU — энергопотребление может резко упасть до порядка 2 пДж.

Смысл этого изменения — «сокращение длины передачи электрического сигнала». Чем ближе оптический движок к вычислительному чипу, тем короче электрические линии; а значит, для компенсации потерь разводки на плате и разъёмов потребуется меньше сигнал-эджаста (коррекции/регулировки).

Поэтому продвинутая упаковка становится ключевым звеном для превращения «выигрыша в физическом энергопотреблении» в «выигрыш в коммерческом продукте». Это не означает, что CPO мгновенно убьёт съёмные оптические модули — они будут долго сосуществовать в разных бюджетах по дальности передачи и энергопотреблению.

Но прогнозные данные Samsung показывают общий тренд: рынок съёмной оптики растёт более чем на 25% в год, тогда как рынок CPO — на 150%+ ежегодно. Капитал и ресурсы R&D сейчас лавинообразно перетекают в высокоинтегрированные оптические архитектуры.

Две архитектуры CPO: «несовпадающая» конкуренция Samsung и TSMC

Смешивать «коммутаторный CPO» и «оптический I/O для XPU-HBM» — значит серьёзно недооценить сложность конкуренции на следующем этапе. На самом деле это две совершенно разные архитектуры:

Первая — это текущий основной вариант “коммутаторного CPO”. Оптический движок располагается рядом с коммутаторным ASIC; к нему относятся продукты Broadcom и NVIDIA. Он решает задачи взаимосвязи в сценариях высокой пропускной способности и проблемы энергопотребления/целостности сигнала. Оборонительная линия TSMC — кремниевая фотоника, передовые методы бондинга и интеграция с упаковкой коммутатора.

Вторая — оптическая I/O-упаковка, ориентированная на “XPU-HBM систему”. В ней на интерпозере одновременно размещаются XPU (или GPU), HBM и оптический движок с PIC и EIC. Здесь оптический I/O больше не периферийный компонент к коммутатору, а становится частью самой “вычислительной упаковки”.

Именно на этот вектор нацелена недавно озвученная Samsung руководством 2.xD продвинутая упаковка. Планируется интегрировать HBM, логический чип и кремниевый фотонный чип в одном корпусе, а также расширять возможности системной интеграции через посреднический слой уровня панели (RDL — Redistribution/Redistr. layer), чтобы удовлетворять потребности AI-ЦОД в гигантском трафике по пропускной способности.

Для инвесторов логика конкуренции в этих двух архитектурах принципиально разная: в первом случае нужно подтвердить качество одной связки производственного и упаковочного процесса; а во втором — требуется глубокая совместная оптимизация вычислений, памяти, оптики и упаковки ещё на “стадии проектирования”.

Карты Samsung и реальность ограничений по выходу годных для множества кристаллов

Главное потенциальное отличие Samsung — её «триединство»: бизнес-экосистема, где одновременно есть HBM, литейное производство логических чипов и кремниефотонная платформа.

Хотя TSMC располагает топовыми компетенциями в логическом литье, кремниевой фотонике и упаковке CoWoS, она сама не производит HBM.

А Samsung уже может соединять HBM со своими возможностями литейного производства через базовые голые кристаллы SF4 и выстроить собственную кремниефотонную платформу. Это означает, что Samsung теоретически может выполнить совместное проектирование HBM-интерфейса, логических I/O, оптического движка и термоменеджмента внутри своей экосистемы, не оглядываясь на решения внешних поставщиков памяти.

2.xD упаковка сталкивается с крайне жёстким испытанием на “выход годных (yield)” для множества голых кристаллов. Когда логический чип, HBM, PIC, EIC и интерпозер запихиваются в один корпус, отказ любого компонента приводит к браку всей дорогой упаковки.

Увеличение числа чипов, рост площади упаковки и усложнение бондинга многократно усиливают давление на выход годных и риски затрат.

При этом конкурент тоже не стоит на месте. TSMC продвигает интеграцию COUPE и упаковки CoWoS, подключая HBM через зрелую внешнюю экосистему.

С другой стороны, гигант памяти SK hynix тоже без остановки наращивает возможности продвинутой упаковки: его фабрика продвинутой упаковки в США, штат Индиана, с инвестициями $3,87 млрд выйдет на массовое производство в 2028 году, и компания уже включила CPO в карту технических разработок для систем памяти.

Оптическая, мемори- и упаковочная кросс-кооперация становится общим фокусом всей цепочки.

Заказы — единственный критерий проверки победителя

TSMC выиграла первую раундовую битву в коммутаторном CPO, опираясь на реальные сигналы: отгрузки образцов клиентам, поставки продуктов и прогресс в массовом производстве.

А Samsung ставит на следующую схватку: попытаться использовать собственную вертикально интегрированную компетенцию в HBM, логике и кремниевой фотонике, чтобы совершить рывок в области AI-вычислительных упаковок.

Но рынку не стоит приравнивать “техническую дорожную карту” к “коммерческой защитной линии (moat)”.

В ближайшие 12 месяцев отрасли стоит отслеживать только один сигнал: появится ли на рынке дизайн-заказ с названием конкретного клиента, где будет прямо требоваться, чтобы HBM, логические чипы и оптические I/O были связаны в одной упаковке и переданы Samsung на контрактное производство?

Если такой заказ материализуется, «триединство» Samsung превратится из бумажных активов в реальный коммерческий козырь.

Если же долго не удастся подтвердить это на практике, то гибкий маршрут TSMC, опирающийся на лидерство по технологическому процессу и зрелую внешнюю экосистему HBM, по-прежнему останется самым надёжным выбором для AI-гигантов.

Предупреждение о рисках и отказ от ответственности

        На рынке есть риски, инвестируйте осторожно. Эта статья не является персональной инвестиционной рекомендацией и не учитывает особые инвестиционные цели, финансовое положение или потребности отдельных пользователей. Пользователи должны оценить, соответствуют ли любые высказанные в статье мнения, взгляды или выводы их конкретной ситуации. Инвестирование на основании этого осуществляется на собственный риск.