高功率外部雷射光源(ELS)模組，可插拔式二維光纖陣列單元(2D FAU)公司，合聖(7928.TW)

最近幾年光通訊被動元件公司，光聖，營收呈現大噴發增長。光聖也積極佈局CPO矽光子產業，投資了新創公司，合聖，目前持股佔26.18%。這邊就來簡單理解一下高功率外部雷射光源(ELS)模組，可插拔式二維光纖陣列單元(2D FAU)公司，合聖。合聖，目前已經申請登錄興櫃。

合聖，為國內少數具備 SiPh 元件設計、高速光電模組封裝以及商業化產品開發全方位能力的專業團隊。針對 AI 運算的高速互聯架構演進，公司聚焦於高功率 ELS 模組與可插拔式二維光纖陣列單元 (2D FAU)之開發，透過高精度光學設計與先進封裝技術，提供 CPO 系統關鍵光學解決方案。

公司專注於 AI 基礎建設相關領域，如資料中心高速光互聯與邊緣運算應用，其需求長期穩定且具持續成長性。

透過研發之超穎透鏡技術可應用於光纖陣列單元（FAU）之光學耦合與封裝設計，公司產品能實現高耦合效率與 μm 等級對準精度，並提升封裝容差與製程穩定性。透過導入於可插拔式、多排及二維光纖陣列架構中，有效降低 CPO 系統之組裝複雜度並提升整體良率，形成具量產可行性之光學 I/O 解決方案。

以下為合聖的產品:

(1)高功率外部雷射光源(ELS)模組

在 AI GPU 互聯所採用的 CPO 架構中，外部雷射光源 （ELS）模組可輸出高穩定度之高光功率的雷射光源，以支撐高傳輸速度之 CPO 所需。其中合聖主要提供外部雷射光源（ELS）模組之低功耗驅動電路板及其系統整合控制韌體。

針對次世代 AI 資料中心對 3.2T、6.4T 至 12.8T 不同頻寬等級的 CPO 需求，公司透過自主研發的低功耗驅動電路與系統整合控制韌體架構，提供高度客製化的解決方案。 

(A)多階電力管理與低功耗設計：

因應不同世代之 CPO 需求，公司針對不同光功率等級的外部雷射光源模組，提出低功耗的驅動電路設計，在提供高強度光功率的同時，維持極低的運作功耗，有效緩解 GPU 互聯架構的電力需求與內部的熱負載壓力。

(B)韌體與硬體高度協同：

自主開發的動態監控韌體，可針對環境變化進行即時補償，確保雷射光源在長期運作下具備極高的波長穩定度與功率一致性。

(2)可插拔式二維光纖陣列單元（2D FAU）

FAU為CPO 矽光晶片與外部光纖的連接器。

本產品為搭載超穎透鏡 (Meta Lens)之光纖陣列單元，作為連結器與矽光子晶片(PIC)間之高精度光學封裝解決方案。公司針對 3.2T 至 12.8T 等超高頻寬 CPO 應用，率先導入超穎透鏡設計，實現具備高耦合效率與高密度的可插拔式 2D FAU 解決方案，其技術與研究發展包含：

(A)超穎透鏡技術之應用：

透過奈米結構設計，公司開發出超穎透鏡陣列。此技術實現了多排、多通道的高密度光學耦合，能在有限的封裝空間內極大化通道容量，顯著提升整體傳輸頻寬。 

(B)自動化量產與檢測體系：

為實現具量產化的可插拔式二維光纖陣列單元，公司自主開發超穎透鏡的生產與檢測工藝，同時針對超穎透鏡與二維光纖陣列之封裝工藝，開發一套完整的量產封裝與光學性能檢測技術。這使公司能穩定供應具備高良率、高通道數量的可插拔式 2D FAU 產品。 

(C)客製化光學 I/O 平台：

公司將開發不同通道數量的可插拔式二維光纖陣列方案，實現具備高度擴展性與量產性的 CPO 光學 I/O 平台整合解決方案，滿足客戶在 3.2T、6.4T 與 12.8T 之不同世代的 CPO 互聯需求。

超穎透鏡陣列（Meta Lens Array）

合聖提出雙超穎透鏡陣列（Meta Lens Array）架構，可放大 FAU 與矽光子晶片間的對位公差，易於實現多排、可插拔 FAU。

此超穎透鏡陣列晶片的製造與矽光子晶片的半導體製程是同一製程節點，超穎透鏡陣列晶片的基板可選擇矽基板或玻璃基板，矽基板超穎透鏡陣列晶片易於與矽光子晶片封裝整合，玻璃基板超穎透鏡陣列晶片易於與光纖陣列單元 FAU 封裝整合。是目前第一個可實現多排、可插拔FAU的方案。

對CPO在6.4T/12.8T 及未來 25.6T/51.2T 的應用，合聖也規劃出對應方案，滿足客戶在 CPO 應用 的長期發展藍圖規畫。

CPO面臨多項挑戰

首先，PIC（光子積體電路） 的設計必須同時兼顧高效能與良好的耐溫性，以因應晶片在運作過程中可能產生的熱能，EIC（電子積體電路）與 PIC 之間的設計會互相影響訊號傳輸，因此必須從整體晶片架構出發，進行協同設計。另外，ASIC 的運作會產生大量熱能，而雷射元件對溫度極為敏感，使熱管理成為設計中的關鍵課題。

在光纖與 PIC 之耦合方面，亦面臨對準上之挑戰，由於矽光子採用單模波導與光纖，故尺寸相對較小，光纖難以對準 IC，若 CPO 晶片過熱，載板可能因為熱應力而改變形狀，進而影響光纖與 PIC 耦合。在訊號傳輸方面，CPO 晶片的光路與電路之傳輸頻道會互相影響，因此需要透過光路與電路之協同設計，避免上述問題及確保系統整體的穩定性與效能。

產業概況

人工智慧（AI）已廣泛應用於各大領域，成為推動產業數位轉型的核心動能。隨著生成式 AI 模型規模與運算複雜度急遽提升，資料中心的基礎設施需求呈現爆發性成長。然而，超大規模的 AI 訓練仰賴巨量 GPU 協同運行，不僅消耗龐大能源並考驗散熱能力，運算節點間頻繁交換的海量參數，更讓傳統網路架構面臨嚴重的頻寬與延遲瓶頸。 

現行資料中心資料傳輸是使用可插拔式光收發模組，透過在電路板上佈滿許多由銅線製成的電路，電子循著這些銅製電路前行來傳遞訊號，而伺服器的外殼後端，可插入光電訊號轉換光收發模組，電子走到伺服器尾端進入這個模組後，訊號由電子轉成光子，隨後光子便沿著如光纖這樣的光波導材料，帶著訊號傳遞出去。可插拔式光收發模組透過機械製程整合光收發相關元件，並安裝在基板外緣，與電子元件的距離較遠，因此訊號傳輸較容易耗損及延遲，且電子傳輸速度較慢，較大的功耗亦容易導致設備過熱。可插拔光收發器雖然價格低廉、使用方便，但已無法滿足 AI 資料中心對不斷提升的傳輸速度需求。 

面對這些挑戰，CPO 已成為引領資料中心高速互聯的核心技術。CPO 透過將光學元件與運算晶片高密度整合於同一封裝內，大幅縮短了電光轉換距離，成功降低功耗並提升系統密度。自2025 年起，NVIDIA、Broadcom 等國際大廠相繼推出 CPO 交換機，宣告此技術已正式從概念驗證邁向市場導入。

在資料中心的擴充策略上，主要分為兩種途徑：其一是增加單一節點資源的縱向擴展（Scale-up），但容易面臨硬體與散熱極限；其二則是串聯更多節點的橫向擴展（Scale-out）。以Nvidia 在 CPO 的規劃，2025 年下半年開始在 Quantum3 交換機導入機櫃間橫向擴展（Scale-out）CPO 架構，並將在 2026 年下半年開始規模應用。另外其機櫃內縱向擴展（Scale-up）CPO 架構，將在 2027 年下半年的 Vera Rubin Ultra NVL576 系列中推出，並將在 2028 年下半年開始規模應用。 

CPO 的導入為產業帶來了全新的設計思維，雖然傳統「可插拔光收發模組」仍是目前的中流砥柱，但 CPO 正驅動整體供應鏈由上而下進行深度整合。 IC 設計、矽光子（Silicon Photonics, SiPh）元件、系統整合到封裝測試設備，全面朝向高密度與高能效升級。綜觀未來趨勢，光通訊已不再僅是單純的傳輸媒介，而是支撐整個 AI 運算體系的關鍵基礎。未來，光收發模組、CPO 以及光學輸出入（Optical I/O, OIO）等新世代架構，將攜手解決超高頻寬與低延遲的互聯難題，成為大型 AI 系統得以持續擴張的最強後盾。

產業上、中、下游之關聯性

AI 資料中心的產業鏈由上、中、下游環環相扣，形成一套不斷推動技術演進的生態系統。

上游主要聚焦於核心設計與關鍵元件的開發，涵蓋 GPU/ASIC、SiPh 晶片、雷射光源、光收發模組與散熱技術等基礎命脈；中游則著重於系統整合與製造，負責將各項元件組裝成包含機櫃架構、交換器與電力散熱系統的完整解決方案；下游則交由大型雲端服務商（Hyperscaler）進行終端的建置與運營，除了支援大規模的 AI 訓練與雲端服務外，更持續將市場真實需求回饋給上游，帶動下一波的技術突破。 

在這龐大的產業聚落中，合聖處於「上游」的關鍵戰略位置。公司專注於 AI CPO 關鍵零組件的研發與設計，全面掌握 SiPh、雷射光源、超穎透鏡 （Meta Lens）以及 OIO 完整解決方案等核心技術。

原料

公司主要原料包括印刷電路板（PCB）、光學元件（如雷射二極體（LD）、光偵測器（PD）、數位訊號處理晶片（DSP））及各類電子元件。

合聖，是一家高功率外部雷射光源(ELS)模組，可插拔式二維光纖陣列單元(2D FAU)公司。2025年營收為0.2億，毛利率為46.4%，負債佔資產比率11.45%。公司營收以光通訊零組件佔52.63%，委託設計(NRE)佔47.37%。以毛利率來看，光通訊零組件毛利率為38.10%，委託設計(NRE)毛利率為55.64%。銷售區域以台灣佔34.51%，亞洲佔26.38%，歐洲佔39.11%。合聖與與日本光通元件大廠 Sumitomo Electric Industries 合作中。合聖研發費用佔營收比例為236%。

競爭

隨著 AI 基礎建設快速擴張，市場對高速光互聯的需求呈現爆發性成長。然而，現有光通訊供應鏈產能吃緊，形成明顯的供需落差，這為具備關鍵技術的廠商創造了絕佳的切入契機。 

目前 CPO 用的 ELS 的產業供應鏈，在高功率連續波（Continuous Wave, CW）雷射晶片的主要供應商有 Lumentum、Coherent、Broadcom、Sumitomo 及 Furukawa 等廠商。在雷射次模組封裝方面，目前國際上是採用小量樣品由 CW 雷射晶片供應商開發，大量生產則採用委外代工生產方式進行。在 ELS 的驅動電路及控制韌體開發，目前的發展重點在如何降低驅動電路功耗及雷射晶片的溫控技術等兩方面。 

公司是與具有高功率 CW 雷射晶片的策略夥伴共同開發 CPO 用外部雷射光源(ELS)模組，合聖負責 ELS 的驅動電路及控制韌體開發。開發的產品包括了 QSFP/OSFP 八通道、20dBm 輸出、四波長之 CWDM ELS 模組，以及八通道、23dBm 輸出之小型可插拔外部雷射（External Laser Small FormFactor Pluggable, ELSFP）模組。是目前產業界少數可滿足 23dBm 輸出、可溫控之高規格 ELSFP 模組。 

目前高規格 ELS 產品高度仰賴少數美系大廠，因應龐大的市場需求，合聖看準市場需求積極佈局，透過與日系客戶共同開發與驗證，已穩步展開量產準備。

在CPO 用的 FAU 的產業供應鏈方面，主要是以 V 形槽（V-Groove）來置放單排的光纖陣列單元 FAU。兩個 V 形槽光纖陣列可以堆疊成兩排的光纖陣列單元 FAU。主要供應商有 Senko、TFC、Sumitomo 及上詮等廠商。在 FAU 上的微光學陣列架構，多採用開模、精密機械加工的反射曲面微光學陣列。目前的進展是開發兩排、固定式 FAU 滿足 1.6T/3.2T CPO 的需求。 對 CPO 在 6.4T/12.8T 及未來 25.6T/51.2T 的應用及可插拔式 FAU 的需求，並無法被滿足。

市場佔有率

合聖具備矽光子與 III-V 光電元件整合、外部雷射光源（ELS）模組、可插拔式二維光纖陣列單元(Detachable 2D FAU)及光電模組封裝與測試驗證等關鍵技術，並建構從產品設計、樣品測試至量產導入之完整服務能力。雖然目前營收來源包括光通訊零組件銷售與 NRE 服務，隨著產品開發步入量產，將逐步以銷售光通訊零組件為主。 

根據市場研究機構分析，全球光通訊市場持續穩定成長，光收發模組市場規模預估將由 2023 年約 109 億美元成長至 2029 年約 224 億美元。另一方面， CPO 市場則呈現爆發性成長，預估將自 2024 年約 4,600 萬美元快速成長至 2030 年達約 81 億美元，年均複合成長率超過 137%，顯示高整合光電封裝技術將成為未來產業發展重點。目前主要晶片與系統廠（如 NVIDIA、 Broadcom 等）已積極投入相關產品開發，並預期於 2026 年進入商轉元年，2027 年逐步放量，顯示 CPO 技術已由概念驗證逐步邁向商業化應用。

發展趨勢

早期資料中心的高速互聯主要仰賴電訊號，但當傳輸速率突破百 Gbps 時，電訊號在傳輸距離、能耗與訊號完整性上逐漸面臨瓶頸，難以負荷大規模 AI 訓練所需的龐大頻寬。為此，光纖傳輸逐步取代了電訊號，成為伺服器與機櫃間互聯的主力。在此趨勢下，短距離（Short Reach, SR）光收發模組快速普及。目前 400G 與 800G 模組已是支撐雲端與 AI 運算的主流規格，隨著運算規模持續擴張，產業更積極朝 1.6T 與 3.2T 的新一代產品邁進。

然而，隨著傳輸速率不斷攀升，傳統「可插拔光模組」的功耗與系統設計限制也逐漸浮現。為了突破這些物理限制，CPO 成為產業發展的新趨勢。 CPO 將光學引擎與交換器、加速器晶片緊密整合，藉此大幅縮短訊號傳輸距離、降低功耗並提升頻寬密度，是支撐次世代 AI 資料中心的關鍵架構。 

進入 CPO 時代，光電整合將是核心戰場，並高度仰賴三大關鍵技術：首先是 SiPh，其相容於半導體製程，具備大規模整合與高速調變特性；其次是外部雷射光源（ELS），負責提供高功率且穩定可靠的光源；最後則是高效耦光技術，唯有確保光纖陣列與光子積體電路（Photonic Integrated Circuit, PIC）之間能完美耦合，才能在多通道高速傳輸下，將能效與訊號品質發揮到極致。

成長性

進一步觀察應用結構，無論於 Scale-up（如 GPU 與加速器之間的高頻寬互連）或 Scale-out（資料中心節點間之網路連結）架構中，光學引擎需求皆呈現顯著成長。其中，Scale-up 架構因 AI 訓練叢集對低延遲與高頻寬之需求提升，成長動能尤為強勁；而 Scale-out 架構則隨資料中心規模擴張持續穩定成長，顯示 CPO 技術並非單一應用導入，而係橫跨多種運算與網路架構之關鍵技術演進。

由於 CPO 高度整合封裝對製程能力與光學對準精度要求極高，包含外部雷射光源（ELS）、光纖陣列單元（FAU）及高精度封裝製程等關鍵環節，皆為影響系統良率與量產能力之核心因素。隨主要系統廠導入進程加速，關鍵光學元件需求將快速放大，短期內可能出現供需不平衡情形，形成具進入門檻之市場機會。

其中，FAU 於 CPO 系統中具備高用量與關鍵性，其需求將隨高效能運算平台之擴展呈現倍數成長，顯示光學耦合與封裝技術將成為產業發展之重要瓶頸之一。同時，ELS 模組作為穩定光源供應之核心元件，其效能與可靠度亦直接影響整體系統表現。隨 CPO 系統朝高頻寬與高密度發展，ELS 與 FAU 之技術門檻與市場需求將同步提升。

計畫開發之新商品

(a)外部雷射光源ELS模組:

開發應用於新一代高功率外部雷射光源 (ELS)模組所需低功耗驅動電路板及其系統整合控制韌體。目標是輸出功率提升至>24 dBm，並支援多波長操作的外部雷射光源(ELS)模組。該模組可對應 3.2T / 6.4T / 12.8T 等多種 CPO 模組架構，滿足未來高密度光互聯的應用需求。

主要應用:

在 AI GPU 互聯的 CPO 架構中，外部雷射光源（ELS）模組提供穩定且高功率的光源。

(b)可插拔式二維光纖陣列單元

公司致力於開發可插拔式二維光纖陣列單元，核心技術包含自主研發之超穎透鏡陣列，利用奈米結構精準操縱光束特性，結合多排、多通道之高密度二維光纖排列技術，突破傳統封裝空間限制。 

為確保商用可行性，公司亦同步開發其自動化量產檢測與封裝工藝。此方案整合光學設計、材料科學與半導體製程，實現高密度且可插拔式解決方案，以因應次世代 AI 數據中心之高速光互聯需求。

主要應用:

在 AI GPU 的互聯應用中，針對3.2T、 6.4T、12.8T 等不同世代的 CPO，提供對應的可插拔式2D FAU 解決方案。

(c)開發次世代內部雷射光源ILS架構

針對次世代 CPO 架構，內部雷射光源（ILS）架構可有效降低系統整體功率消耗，同時簡化模 組組裝流程，進一步降低封裝與製造成本。

公司開發之 ILS 架構採用異質整合技術，於雷射晶片與矽光子晶片上分別整合特殊光學結構，藉此控制光學傳輸與對準。此設計不僅可提升雷射晶片封裝的對準容忍度，亦能顯著改善雷射與矽光子晶片間的光學耦合效率，為高整合度、低功耗的 CPO 模組提供關鍵技術支撐。

主要應用:

在次世代 AI GPU 互聯的 CPO 架構中，內部雷射光源架構可提供更低功耗及更高密度的雷射光源。