CPO (óptica de coempaquetado) está a punto de entrar en producción en masa, pero, además de los láseres y los chips, hay un componente «pasivo» que suele pasar desapercibido y que también representa un obstáculo. En un informe publicado el 7 de octubre, la firma de investigación TrendForce señaló que, aunque la unidad de matriz de fibra óptica (FAU) es un componente óptico pasivo, los requisitos de precisión para alinearla y fijarla al motor óptico (OE) son extremadamente estrictos, lo que afecta directamente al rendimiento y a la eficiencia de fabricación. Este paso, denominado «acoplamiento de FAU», se ha convertido en uno de los principales cuellos de botella en la fabricación y las pruebas de CPO.
A medida que CPO se extiende del scale-out al scale-up, TrendForce prevé que los envíos de OE crecerán significativamente entre 2027 y 2028, por lo que la precisión del acoplamiento y la capacidad de producción se convertirán en campos de batalla clave para los fabricantes de equipos. También ha suscitado gran interés la hoja de ruta de actualización COUPE que TSMC presentó en SEMICON Taiwan 2026.
¿Qué es la FAU? CPO la convierte de actor secundario en una pieza clave para la producción en masa
La FAU es un componente óptico pasivo de alta precisión que sirve de interfaz entre la fibra óptica y las guías de onda de los circuitos fotónicos integrados (PIC). Su función es alinear y fijar varias fibras ópticas para que la luz se acople con precisión a las guías de onda. Según la arquitectura de acoplamiento, la trayectoria óptica también puede incluir microlentes, matrices de microlentes (MLA) u otros componentes ópticos.
El cambio de importancia de la FAU se debe al desplazamiento de la ubicación del motor óptico. TrendForce señala que, desde los módulos ópticos enchufables hasta CPO, y luego hasta OOI, donde el motor óptico se integra aún más en el interposer, el motor óptico ha ido pasando gradualmente de la placa de circuito al interior del encapsulado, cada vez más cerca del chip de cómputo. Por ello, la FAU, que conecta la fibra óptica con el motor óptico, ha pasado de ser un componente del módulo a formar parte del proceso de empaquetado.
La presión sobre el ancho de banda impulsa esta transición. A medida que el ancho de banda por rack se duplica una y otra vez, aumentan las limitaciones de las interconexiones de cobre en cuanto a distancia, consumo energético y disipación térmica. En este contexto, la tendencia es «más óptica y menos cobre»; entre otros factores, el rendimiento y la velocidad del acoplamiento FAU son variables que determinarán si CPO puede aumentar su producción.
¿Acoplamiento por rejilla o acoplamiento de borde? TSMC apuesta por ambas vías con COUPE
En los chips de fotónica de silicio, existen dos métodos de acoplamiento habituales entre la fibra óptica y el PIC, cada uno con sus ventajas y desventajas:
Acoplamiento por rejilla (GC): la luz entra por la superficie del chip, lo que facilita las pruebas ópticas a nivel de oblea, aunque suele ser más sensible a la longitud de onda y a la polarización.
Acoplamiento de borde (EC): la luz entra por la faceta óptica situada en el lateral del chip. Por lo general, presenta menores pérdidas de acoplamiento y un rango de longitudes de onda de funcionamiento más amplio, pero la faceta debe estar formada y ser accesible, lo que dificulta las pruebas a nivel de oblea.
COUPE de TSMC admite ambos métodos. Los dos comparten características de integración como la unión SoIC y TDV; su principal diferencia radica en la arquitectura de acoplamiento óptico entre la fibra y el PIC.
Fuente de la imagen: (Chain News) Diagrama de las dos vías de acoplamiento de COUPE de TSMC
Se duplica el ancho de banda de COUPE y aumentan las perspectivas de demanda ante el despliegue a gran escala de Nvidia Feynman en 2028
En SEMICON Taiwan 2026, TSMC presentó una ambiciosa hoja de ruta de mejoras para COUPE: el ancho de banda de una unidad COUPE será de 3.2 Tbps en 2026 y se prevé que se duplique a 6.4 Tbps en 2027, con un objetivo a largo plazo superior a 51.2 Tbps. TSMC reiteró asimismo que integrar OE en el sustrato permite alcanzar una eficiencia energética 4 veces superior a la de las interconexiones tradicionales de cobre y reducir la latencia a menos de 0.1 veces. Una mayor integración en el interposer (OOI) elevaría la eficiencia energética a 10 veces y reduciría la latencia a menos de 0.05 veces.
En cuanto a la demanda, Xu Guojin, vicepresidente del Grupo de Negocios de Tecnologías y Servicios de Empaquetado Avanzado de TSMC, señaló a finales de agosto, durante el foro de fotónica de silicio de SEMICON Taiwan, que los datos de pruebas y validación del mercado ya han disipado las dudas sobre la fiabilidad de CPO. Se prevé que los principales fabricantes inicien la producción en masa en el segundo semestre de 2026, y que la cuota de mercado de la fotónica de silicio en los transceptores ópticos supere el 50% antes de 2027.
En cuanto a los clientes, se prevé que Nvidia adopte el proceso A16 mejorado de TSMC en su plataforma Feynman e introduzca por primera vez CPO y SoIC a gran escala, con el objetivo de iniciar la producción en masa en el segundo semestre de 2028. Esto coincide con el periodo de crecimiento de los envíos de OE previsto por TrendForce para 2027-2028.
¿Quién compite por el mercado de equipos de acoplamiento FAU? Seis empresas señaladas
Entre los fabricantes de equipos de acoplamiento mencionados en el informe de TrendForce se encuentran ficonTEC, de China; la japonesa Suruga Seiki; Dong You Ta (7942); Kao Ming Iron (4573); Manz (6187) y FitTech (6706). El informe también abarca proveedores clave de FAU, lentes y fibra óptica.
Desde la perspectiva de TSMC, las carencias de la cadena de suministro no se limitan al acoplamiento. Xu Guojin señaló que el sector taiwanés de fundición de obleas ya cuenta con capacidad para fabricar motores ópticos a gran escala, pero que los cuatro factores que realmente limitan la comercialización de la fotónica de silicio son las fuentes láser, la fibra óptica, los conectores de fibra óptica y las pruebas de producto.
En conjunto, si la producción a gran escala de CPO se materializa entre 2027 y 2028, la capacidad de los equipos de acoplamiento FAU para satisfacer los requisitos de precisión y producción determinará el ritmo real de los envíos de motores ópticos y también influirá en la velocidad de aumento de la producción en masa de la línea COUPE de TSMC.
Este artículo se reproduce con autorización de: (Chain News)
Título original: (¿Por qué la FAU es el principal cuello de botella para la producción en masa de CPO? TSMC acelera COUPE y salen a la luz seis fabricantes de equipos)
Autor del artículo original: Crumax
Este artículo, «¡La producción en masa de CPO se atasca por los componentes pasivos! ¿Quién compite por el mercado de equipos de acoplamiento FAU? Seis empresas señaladas», se publicó originalmente en «Crypto City».