由於近幾年大數據、雲端運算、AI等新技術快速發展，帶動數據傳輸量出現顯著增長。根據市場研究機構IDC的報告指出，2020年全球資料流量為51ZB，預估2025年將成長至175ZB，CAGR達28％。以光子做訊號傳輸比起電子輸送具速度快且不會互相干擾、訊號損耗以及發熱量很低等優勢，因此光通訊將逐步成為大資料量傳輸的主流技術。隨這今年AI火熱，資料傳輸需求大增，其中共封裝（CPO）光學為搭配矽光子晶片發展出的封裝技術，所引發的需求讓該技術被業界重視，成為越來越多廠商研發焦點。
2019年Microsoft、Meta等雲服務商成立聯盟以推動共封裝光學標準與產品。目前主要由交換器晶片設計大廠推動共封裝光學技術，研發此技術有Intel、Ayar Labs、Broadcom、Xilinx、Cisco等數十家公司。其中以Broadcom技術發展較為領先，相繼於2022、2023年推出Tomahawk 4與Tomahawk 5等產品。2022年Optical Internetworking Forum中展示目前發展出的三種共封裝光學架構：
1.矽光子與交換器晶片封裝成多晶片模組（MCM），有分成是矽光子晶片使用插槽連接或直接焊接在載板上的架構。
2.交換器晶片和銅纜線組（Copper Cable Assembly）封裝成模組，再用纜線連接矽光子晶片。
3.矽光子與交換器晶片都是透過插槽連結載板，如此可方便安裝和拆卸晶片，這種架構稱為近封裝光學（Near-package Optics；NPO）。
然而，共封裝光學技術難度高且不易維修，短期大規模商業化應用恐遇阻礙，於是2023年OFC展中部分光模組廠商推出可拔光模組的改良版：線性驅動可插拔光學（Linear-drive Pluggable Optics；LPO）模組，其將光模組的數位訊號處理（DSP）與時脈資料恢復（CDR）晶片功能整合至交換器晶片內，使得光模組中只留下線性度較高的驅動和轉阻放大器（TIA）晶片。相較於可插拔光學模組，其優點是功耗減少約50％、成本下降20~40％、訊號延遲降低到皮秒等級，且因光模組的封裝形式沒有顯著變化，故可沿用現有交換機設備，使系統易於管理和維護，Amazon、Meta、Microsoft、Google等雲端運算服務大廠都對該技術表示興趣。
雖然線性驅動可插拔光學發展比共封裝光學晚，但預期大規模商業化應用反而比較快，兩者結構差異如圖1所示，其市場發展關鍵是驅動和轉阻放大器晶片，目前主要供應商有Macom、Semtech、ADI。
台灣共封裝光學產業發展概況剖析
目前台灣在共封裝光學上具有較明顯優勢的廠商如下，
台積電 : 在2021年HotChips會議發佈先進封裝技術路線圖，針對矽光子晶片提出COUPE的2.5D共封裝光學技術，宣稱比微凸塊或矽穿孔互聯方案功耗降低40％、傳輸速率提高70％。在2023年ECTC會議上提出新的技術，包括3D的COUPE 2.0與2.5D的CI方案。前者係將矽光子和交換器晶片改以混合鍵合互聯以減少寄生電容與連接點間距，此外還使用與微透鏡結合的寬頻光柵耦合器，其耦合損耗為0.3dB且對準誤差容許值提高至±20um；後者是導入具備光、電信號互聯功能的中介層，稱為Composite Interposer（CI）。根據採用的載板與中介層，將共封裝光學分為MCM、Organic Interposer、Inorganic Interposer等三類，MCM是矽光子和交換器晶片以凸塊鍵合到載板上，Organic Interposer對應INFO_OS封裝平台。Inorganic Interposer則是對應CoWoS_S封裝平台。
日月光 : 2023年發表的新版扇出型堆疊封裝（FOPoP）中納入共封裝光學技術，讓交換器晶片堆疊在矽光子晶片上並採銅柱互聯以減少傳輸路徑，矽光子晶片再以焊線或銅柱連接載板，前者連接路徑為2mm，信號傳輸損失>6db；後者則為0.2mm，信號傳輸損失<2.5db。此技術已用於合作夥伴廠商的800Gpbs光模組產品，該公司宣稱能將電氣路徑減少三倍，頻寬密度提升八倍，並讓矽光子晶片頻寬擴展到6.4Tbps，還支援能在高溫下確保最小翹曲量的先進材料，提供次微米級精準度並有效改善光耦合效能。
過去矽光子與其衍生的共封裝光學之技術、市場都被歐美大廠所掌握。台灣大多數廠商並未給予過多關注。故當前台灣只有奈微光、聯亞、台積電、日月光、穎威與思衛等少數廠商推出相關產品、服務。不過，台灣具備完善的半導體和光電產業鏈優勢，以產業鏈觀點來看，預期台灣將會有取多潛在參與廠商，如磊晶的全新光電；封測的台星科、矽格、訊芯；測試設備的旺矽；光模組的上詮與華興光；交換機組裝廠的智邦、明泰等。這些廠商可望隨著市場蓬勃發展而很快地建立共封裝光學產業鏈。另外，我們仍需關注今年剛問世的線性驅動可插拔光學技術發展狀況，它的低成本、易維修與可兼容既有交換機設備等優勢，可能延後共封裝光學大規模商業應用時程，讓其市場成長幅度無法如目前預期的樂觀。