銅的最後抵抗：448G PAM6、PTFE 為何延後光轉換點

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30 秒摘要

• AI 基礎設施爭論焦點總在 GPU 與 HBM。但 576 張 GPU 進一台機櫃的時代——NVIDIA Vera Rubin Ultra NVL576（預定 2027 年推出）——來臨，真正的勝負不是運算，而是 訊號完整性（signal integrity）。
• 物理很冷酷。224G SerDes 被動銅纜（DAC）有效距離不到 2m，448G 估計 1m 以下（2026 年業界技術討論基準）。是集膚效應（skin effect）與 Nyquist 頻率定的極限。連一台機櫃都難以連接的距離。
• 因此業界選擇延長而非投降。救 448G 銅的三件武器——PAM6 調變、低損耗高頻基板材料 PTFE、高密度纜線組裝——齊聚 2026 年 10 月 OCP Global Summit 的 NVIDIA MGX 生態系展覽。
• 光陣營也踩油門。MACOM 的 448G/lane PAM4 驅動器（120GHz 以上 RF 頻寬，2026 年 3 月發表）、Keysight、NTT Innovative Devices、Lumentum 的 224GBaud PAM4 基礎 448G 光傳輸展示（OFC 2025）、TSMC COUPE 的 2026 年 CoWoS 基礎 CPO 整合目標是代表。
• 但本文核心論點只有一個。CPO 量產門檻不是光子學本身，而是測試處理量。晶圓級 PIC 測試、雙面探測（double-sided probing）、光纖貼合（fiber attach）決定量產 ramp 斜率。
• 結論：銅到光的經濟轉換點（crossover）正被推向 2028~2030 年的「交叉區間」。在這個區間賺錢的不是 GPU 公司，而是 救活訊號的公司——SerDes、低損耗材料、主動銅、光測試設備陣營。

Background：機櫃即電腦的時代

2020 年資料中心單台機櫃平均電力是 8.2kW。2025 年 NVIDIA GB200 NVL72（72 張 GPU）以每櫃 132kW 拿下「史上最高電力伺服器」稱號。路線圖不停。經 Rubin NVL144（2026 年），Rubin Ultra NVL576（2027 年） 在一台機櫃放入 576 張 GPU。是 4 個 pod、每 pod 18 個 blade、每 blade 8 張 GPU 的結構。業界分析（2026 年）認為這台機櫃峰值電力將達 MW 等級。

同時推論架構也在變。把讀提示的 prefill（運算密集）與逐一抽 token 的 decode（記憶體頻寬密集）分離配置到不同 GPU 群的 disaggregated inference，成為 2026 年標準設計語言。NVIDIA Dynamo、AWS SageMaker HyperPod 2026 年更新、各種推論堆疊都朝這方向。prefill 節點算的 KV 快取以 RDMA 交給 decode 節點的結構，機櫃內與機櫃間資料量爆炸增加。

再疊 SerDes 路線圖。從 56G NRZ 到 112G PAM4，再到 224G PAM4（IEEE 802.3dj 標準化進行中）。下一個是 448G。經驗法則單純。速度翻倍，銅距離約減半。因為訊號集中導體表面的集膚效應損失隨頻率上升陡增，定頻率上限的是綁在調變方式的 Nyquist 頻率。

整理來說，AI 基礎設施現在處於三波同時撞擊點。（1）每櫃 GPU 數暴增，（2）prefill/decode 分離導致 fabric 頻寬暴增，（3）SerDes 速度 doubling 導致銅距離崩潰。這個交點上，「GPU 下一個瓶頸是什麼」的答案就是訊號完整性。

還要疊 fabric 雙重結構。GPU 直接綁的 scale-up（NVLink）是今天銅的領土。綁機櫃的 scale-out（Ethernet、InfiniBand）已是光的領土。224G 世代銅能撐，是因 scale-up 距離被關在機櫃內。但 576 GPU 機櫃與多櫃 NVLink 域開啟，scale-up 距離也拉長。銅領土被光領土侵蝕的點——本文經濟學從那條邊界開始。

Deep Dive

1. 銅撐住的方法：三件武器

銅要在 448G 存活，必須贏通道損失戰。業界拿出的武器有三。

第一，調變：認真研討 PAM6。以 PAM4 傳 448G，baud rate 是 224GBaud，Nyquist 頻率 112GHz。同樣 448G 以 PAM6 送，約 149GBaud，Nyquist 約 74.5GHz 下降。通道損失隨頻率比例增，降低 baud rate 對銅通道是直接損失削減。代價也明確。電平從 4 個增至 6 個，訊噪比（SNR）裕度減，FEC（forward error correction）與 DSP 負擔增。尤其強 FEC 增加延遲，scale-up fabric 延遲就是 GPU 閒置時間。PAM6 是「減損失、讓一點延遲」的交易。Keysight 在 2025 年 4 月新聞稿表示「448Gbps 初期 R&D 階段正探索包括 PAM4、PAM6、PAM8 的多種調變方式」。也就是 448G 銅調變方式尚未定。未定就是機會。標準固化前打開 1~2 世代設計窗口。

第二，材料：PTFE。在 224G/448G 通道，PCB 走線本身比連接器或纜線占通道損失更大比重。一般 FR-4 介電損失係數（Df）難以把 100GHz 等級訊號送數十 cm。介電常數（Dk）定訊號速度與阻抗，損失係數（Df）定漏成熱的能量比例。兩者越低越有利高頻，同時降低兩值的代表是氟樹脂系低損耗層壓板 PTFE。替代是 Megtron 等級低損耗 FR-4 系，但業界共識是超過 224G 到 448G，非 PTFE 等級材料難以滿足通道預算。2026 年 10 月 OCP Global Summit NVIDIA MGX 生態系展覽一軸是 「NVLink PTFE Board」 具象徵性。PCB、先進材料、連接器、纜線組裝 13 家列名的這個展覽，宣告 AI 基礎設施競爭已超越 GPU 擴展到基板材料與互連。基板材料選擇成為機櫃設計競爭力一部分。

第三，連接器與纜線：把銅拉近晶片。同展另一軸是 「Ultra Dense Interconnect Cable Cartridge」。概念單純而強大。以高密度 near-chip 連接器最小化 PCB 走線長度，以 twinax 基礎高密度纜線把銅直接拉到晶片附近。稱為 co-packaged copper。是繞過通道損失主犯 PCB 走線的發想。Molex 的 Impress co-packaged copper 解決方案支援 224Gbps PAM4，正朝 336G、448G 開發。再加上 主動銅（ACC/AEC） 延長 reach。在纜線兩端放 retimer、redriver DSP 多撐數 m，代價是多耗電。是付電買銅壽命。與被動銅以「0W 新增」美德撐住的哲學完全相反，但計算是與光模組 DSP 電力相比仍可能便宜。

這個延長策略並非虛妄。Alchip 與 Synopsys 在 2026 年 9 月共同發表，以系統級最佳化解 224Gbps SerDes 速度 scale-up 互連的 die edge 擁擠（escape routing）與封裝 breakout 問題，並表示此方法論是可擴展到 448G SerDes 的基礎。銅陣營手上還有牌。

2. 光陣營反擊：448G 光傳輸已出實驗室

銅撐住期間，光不會等。

Keysight、NTT Innovative Devices、Lumentum（2025 年 4 月，OFC 2025） 以 224GBaud PAM4 光技術成功展示 448Gbps 資料傳輸。以 Keysight M8199B 任意波形產生器 2 台與 NTT 頻域交錯器做 448Gbps 電訊號，以 Lumentum 的 InP EML（外部調變雷射）光傳輸。同硬體也展示 240GBaud PAM4 生成。目標明確。是高能效的 3.2T 光介面。

MACOM（2026 年 3 月 17 日，OFC 2026） 發表 448G/lane PAM4 調變器驅動器 2 種——MAOM-025408（Mach-Zehnder 驅動器）與 MAOM-022404（EML 驅動器）。兩產品都提供 超過 120GHz 的 RF 頻寬，支援矽光子、EML、TFLN 調變器。是為加速 1.6T 與 3.2T 光收發器市場進入的零件。光的每通道速度到達與銅下一代相同的 448G，意味兩陣營在相同 SerDes 物理上交戰。

中間地帶也開啟。LPO（linear pluggable optics） 是拿掉 DSP 以線性直接驅動降電力的可插拔光模組。維持既有可插拔生態系（現場可換、供應鏈成熟）只削電力的妥協。DSP 占光模組電力大比重，把它移給交換器 ASIC 端或以線性鏈替代，可大幅降模組電力。若 CPO 是「把光引擎放進封裝」的革命，LPO 是「保留可插拔但降電力」的改良。革命延遲區間改良賺錢，是本文一貫主張。

還有 CPO（co-packaged optics） 大圖。TSMC COUPE（Compact Universal Photonic Engine） 以 SoIC-X 晶片堆疊把電晶粒（EIC）直接疊在光子晶粒（PIC）上。路線圖是 2025 年 small-form-factor 可插拔 qualification，2026 年 CoWoS 基礎 CPO 整合。TSMC 提出數字是 5~10 倍電力效率改善與 10~20 倍低延遲。NVIDIA（GTC 2025） 以 Quantum-X、Spectrum-X CPO 網路交換器迎戰。以 micro-ring modulator 代替 Mach-Zehnder 提高密度，主張較既有網路 3.5 倍電力效率、10 倍韌性。三星電子也在 OFC 2026 提 2027 年光引擎、2029 年 turnkey CPO 服務，加入戰線。

甚至可插拔陣營也打出最後一張牌。OCP 2026（2026 年 10 月） NVIDIA 與 Cisco 發表的 USFP（Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable） 是 400G/lane、每模組 16 通道（6.4T）、未來擴展 32 通道（12.8T）的新規格。前面板密度到極限，重新設計模組本身。值得注意 USFP 仍堅持「可插拔」。連 NVIDIA 當下也打開「去光，但 CPO 慢慢來」的中間路。

3. 真正的門檻是測試

CPO 爭論中最被低估的變數在此。不是光子晶粒物理。測試處理量（throughput）。

TSMC 封裝領導層在公開場合點名 CPO 量產三大難題。晶圓級測試、光纖陣列單元（fiber array unit）整合、高速光封裝組裝。三者中第一個勒住 ramp 脖子。

理由是結構性。COUPE 式堆疊中貼電晶粒與光子晶粒的混合鍵合 無法 rework。把不良引擎疊到數百萬至數千萬韓元交換器、GPU 封裝後才知不良，良率會碎裂。因此鍵合前必須分別測試兩晶粒，以引擎單位做光學探測。引擎良率是 EIC 良率 × PIC 良率 × 鍵合良率 × 耦合良率的乘積。是乘法詛咒。

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測試設備業界已在動。FormFactor 與 Advantest 為矽光子、CPO 晶圓級測試單元開發締結戰略聯盟。骨幹是 9 軸奈米精密自動光對準、Advantest V93000 ATE 與 FormFactor Velox 探針站整合。FormFactor 預測 2026 年 CPO 相關營收將「大幅超過（significantly exceed）」2,000 萬美元（2026 年第 2 季財報電話）。Teradyne 在 OFC 2026 推出 Photon 100。是對應 COUPE 式堆疊——電接點在一面、光埠在另一面結構——的 雙面探測 設備。

整理來說，CPO 量產 ramp 斜率不是由「光子學做不做得到」定，而是 「測試設備鋪多快」 定。測試處理量就是 CPO 出貨量。這句話在後面投資意涵再次登場。

4. 交叉經濟學：轉換點不在技術，而在曲線交點

技術轉換歷史教一件事。贏的不是「更好的技術」，而是 「每 bit 成本、電力曲線先交叉的一方」。

把銅曲線往下壓的力量：PAM6（降 baud rate 減通道損失）、PTFE（減介電損失）、ACC/AEC（付電延長 reach）。把光曲線往下壓的力量：LPO（去 DSP 減電力）、CPO（封裝整合革新電力、密度）、USFP（可插拔密度革新）。

這裡核心問題。若銅在 448G 世代多撐 1~2 世代，會發生什麼？ 答：光的經濟轉換點（crossover）往後移。CPO 變得「比銅便宜且高能效」的時點移向 2028~2030 年 「交叉區間」。這個區間是「兩者都賣」的區間。是銅陣營最後收穫期，也是光測試設備黃金期。LPO 是這個區間的外卡。維持可插拔生態系削電力，可能比 CPO 先提前交叉。

反論：「CPO 會更快來」陣營的論據

為公平，整理反方論據。

第一，電力。每櫃數百 kW、不久 MW 等級時代，互連吃的電力比重不可忽視。像 ACC/AEC「付電買銅」的交易反覆，某瞬間光在電力基準勝出。若 CPO 5~10 倍電力效率主張（TSMC）接近事實，電力是 CPO 最強武器。

第二，密度。576 張 GPU 放一櫃，前面板物理面積撞極限。若 USFP 等可插拔革新也不足，把光引擎放進封裝的 CPO 成唯一答案。NVIDIA 在 OCP 2026 以「以 CPO 基礎 NVLink fabric 連接 576 張 GPU」架構預覽 Rubin Ultra，是這個論據頂點。

對反論的反論。路線圖不是量產。CPO 在「做得到」與「以良率印出來」之間有 測試峽谷。而且連 NVIDIA 也同時打出 USFP 可插拔牌，意味他們也知道轉換區間長度。不是說 CPO 早期論錯，而是 早期論的時鐘必須對準測試處理量重調。

Chase's Take

用 PrimeTime 做過 signoff 的工程師會對這句點頭。「沒有覆蓋率的 timing pass 不能 tapeout。」

CPO 也完全相同。不是光子晶粒物理問題。「以測試證明的引擎良率」決定量產。CPO 的 signoff 是雙重結構。在電訊號完整性 signoff 上再疊光學良率 signoff。沒有測試覆蓋率的光 I/O 等於沒做 timing closure 的 netlist。不能出貨。是 tapeout 文法成為封裝文法的瞬間。

以 MBA 眼睛看，這是 交叉經濟學 教科書案例。贏家不是「最先進技術」，而是「吃轉換區間現金流者」。銅延長 1~2 世代是 SerDes/DSP、PTFE 層壓板、主動纜線業界最後超級循環。CPO 測試設備是光轉換的鐵鍬與鋤頭（picks and shovels）。這個區間的經濟租（economic rent）歸 救活訊號的公司，不是 GPU 公司。投資人與設計者該看的不是 GPU 路線圖下一章，而是訊號完整性的損益平衡點。

Implications：投資與經營意涵

給投資人。

1. 銅延長受惠。SerDes IP/DSP、retimer、主動纜線、低損耗材料（PTFE 層壓板）。催化劑是 448G PAM6 標準化走向。若 PAM6 固化，銅壽命多一世代。
2. 光測試設備。CPO ramp 領先指標且直接受惠。測試處理量就是 CPO 出貨量，測試單元稼動率與設備訂單比 CPO 本體先動。
3. CPO 本體。2028 年前的積極押注有在「交叉區間」資本被綁的風險。LPO 作為中間地帶外卡有獨立追蹤價值。

給設計者與經營者。448G 通道設計必須從架構初期反映距離 1m 假設。PCB 堆疊與材料（PTFE 等）選擇不再是後順位決定，而是機櫃競爭力一部分。CPO 採用路線圖先行條件不是「確保光引擎」，而是 「確保測試供應鏈」。

韓國視角。2026 年是韓國 AI 基礎設施元年等級。國家 AI 運算中心（三星 SDS 聯盟，科技資訊通信部 2026 年 5 月發表——總 2.5 兆韓元規模，到 2028 年導入 AI 半導體 1.5 萬張目標）、三星春川模組化 AIDC（2026 年 7 月報導——NVIDIA Blackwell GPU 收容設計，2027 年 10 月完工目標）、SK-AWS 蔚山（103MW，GPU 約 6 萬張，2029 年完工目標）、Naver 各世宗（最大 270MW）。AI 資料中心特別法（2026 年 5 月國會處理）也加速非首都圈建設。

韓國暫時是「進口、建設機櫃」立場，但機會正在那點。Blackwell、Rubin 等級機櫃要求的高頻對應——高多層 PCB 低損耗材料應用、高密度纜線組裝、訊號完整性驗證——是「交叉區間」直接受惠領域。銅多撐 1~2 世代，也意味韓國互連供應鏈在光轉換前爭取做現金流的時間。如何用這段時間，是下一個 5 年的分岔。

FAQ

Q1. PAM6 為何有利 448G 銅？ 以 PAM4 送 448G 需要 224GBaud，以 PAM6 約 149GBaud 即可。baud rate 降低，Nyquist 頻率下降，隨頻率比例的通道損失（集膚效應、介電損失）減少。代價是訊號電平增至 6 個，SNR 裕度減，FEC 與 DSP 負擔增。2026 年現在 448G 銅調變方式業界討論中，尚未確定。

Q2. PTFE 基板為何突然重要？ 在 224G/448G 通道，PCB 走線本身比連接器、纜線占通道損失更大比重。PTFE 是氟樹脂系低損耗高頻層壓板，以低介電常數（Dk）與低損失係數（Df）大幅減少 100GHz 等級訊號介電損失。2026 年 10 月 OCP Global Summit NVIDIA MGX 生態系展覽出現「NVLink PTFE Board」，顯示基板材料選擇已成 AI 機櫃設計競爭力一部分。

Q3. LPO 與 CPO 差異是什麼？ LPO（linear pluggable optics）是拿掉 DSP 以線性直接驅動降電力的可插拔光模組。是維持既有可插拔生態系（現場可換、成熟供應鏈）的改良案。CPO（co-packaged optics）是把光引擎直接放進交換器、GPU 封裝的方式，電力、密度革新大，但晶圓級測試與光纖貼合等量產難題大。

Q4. CPO 何時正式量產？ TSMC COUPE 目標 2026 年 CoWoS 基礎 CPO 整合，NVIDIA、三星也公開 CPO 路線圖。但混合鍵合無法 rework 的特性下，晶圓級測試與雙面探測、光纖貼合處理量決定量產 ramp。考量測試設備（FormFactor、Advantest、Teradyne 等）普及速度，正式訂單看 2028 年後較合理。

本文距離、電力數字與時點為 2026 年 10 月基準公開資料與業界技術討論基礎的估計，實際產品規格與量產時程可能依業者不同。

Sources

• MACOM, "Two New 448G per Lane Drivers for 3.2T Data Center Connectivity" (2026-03-17, 官方新聞稿)
• Keysight·NTT Innovative Devices·Lumentum, "448 Gbps Data Transmission" joint demo (OFC 2025, 2025-04-02, 官方新聞稿)
• Alchip·Synopsys, "Address Scale Up and Out Bandwidth Constraints" (2026-09-23, 共同新聞稿)
• FormFactor·Advantest, silicon photonics wafer-level test cell 戰略聯盟 (共同發表)
• NVIDIA OCP Global Summit 2026 發表: MGX 1.2 貢獻, Vera Rubin Ultra 預覽, USFP(NVIDIA·Cisco)
• 江原日報, "三星在春川建 AI 資料中心" (2026-07-06)
• 亞洲經濟, "國家人工智慧運算中心業者三星 SDS 聯盟確定" (2026-05-11)

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