大摩CPO及其测试/封装供应链研报评级

2026-10-09 23:50:4412℃

大摩——大中华区科技半导体:重新审视CPO及其测试/封装供应链


CPO产业进展与供需测算


NVIDIA Quantum-X Photonics InfiniBand交换机已于2026年初开始出货,Spectrum-X Ethernet Photonics于同年8月进入全量产。近期部分投资者担忧台积电PIC供应量可能由先前预期的6,000万颗下调至3,500万颗,导致台湾CPO供应链过去一个月出现回调。摩根士丹利认为预期已充分重置。基于供应链调研,即便台积电EIC/PIC混合键合良率达95%、下游组装良率30%,2026年可用光引擎出货量仍可达1,700–1,800万颗,足以覆盖5,000台NVL576等效scale-up交换机及20–25万台Spectrum scale-out设备。2027年扩产速度的核心制约因素在于测试环节——当前CPO测试流程尚未最终定案,且高度依赖人工,缺乏统一标准。


测试环节:CPO规模化的真正瓶颈


测试需将光纤对准片上耦合器,容差仅亚微米至数微米级别;单模光纤芯径截面积仅为硅波导的数百分之一,微小偏移即导致插入损耗大幅跳升。此外,环形调制器共振随温度变化,SOI晶圆埋氧层导热系数较硅低约100倍,热管理难度极高。电气探针卡精度为数十微米级,而光学对准属完全不同的精度 regime。目前PIC参数(插入损耗、偏振相关损耗、响应度、串扰)无统一测试标准,连接器设计亦因客户而异,导致自动化难度陡增。测试吞吐量、测试成本及良率学习曲线现已成为制约CPO产能扩张速度快于器件技术本身的核心变量。


测试插入框架(Insertion 1至5)


• Insertion 1(晶圆级PIC测试):筛除调制器、光电二极管等核心光子元件缺陷,典型项目含光功率、插入损耗、暗电流及基本光电直流特性。


• Insertion 2(SoIC键合后晶圆级测试):EIC晶粒键合至PIC晶圆后进行光电交互验证,测量调制效率、接收灵敏度、EO/OE转换特性及链路性能。此阶段光学耦合对振动、温度及晶圆翘曲极度敏感,被视为CPO插入测试中最难环节。


• Insertion 3(切割后光引擎级测试):OSAT厂进行,筛选已知良品光引擎(KGOE),含误码率(BER)、眼图、抖动分析、功耗及热行为测试,是降低下游整合风险的关键节点。


• Insertion 4(ASIC与光引擎共封装后终测):增加光学接口的联合测试,形态近似传统ATE终测但复杂度显著提升。


• SLT(系统级测试):模拟实际工作负载进行长时间压力测试,验证端到端系统性能与可靠性。


供应链标的受益排序与评级调整


摩根士丹利看好测试与CPO设备/材料供应链,建议逢回调布局。标的偏好排序:


1. 鸿劲精密(Hon Precision,7769.TW):通过Insertion 4处理器具最明确敞口,该工具ASP高于纯电终测设备,2027年上半年将开始出货以配合CPO scale-up量产。重申"跑赢大盘",目标价10,008新台币。


2. MPI(6223.TWO):最早切入光引擎Insertion 3的本土厂商,Insertion 2若通过认证将带来额外上行空间。重申"跑赢大盘",目标价8,000新台币。


3. 万润科技(AllRing,6187.TWO):供应FAU-光引擎耦合及AOI设备,CPO收入占比预计从2026年2%升至2028年22%。重申"跑赢大盘",目标价2,000新台币。


4. 日月光投控(ASE,3711.TW):承接大部分后端CPO流程并采购测试设备,随测试内容从晶圆向封装转移,服务收入及资本开支强度双升。重申"跑赢大盘",目标价858新台币。


5. 致茂(Chroma,2360.TW):受益于CPO测试设备需求。重申"跑赢大盘",目标价2,800新台币。


6. Advantest(6857.T):测试设备龙头。重申"跑赢大盘",目标价45,000日元。


7. 台积电(2330.TW):PIC制造核心。重申"跑赢大盘",目标价3,088新台币。


8. 京元电子(KYEC,2449.TW):受益于AI半导体测试时间延长。重申"跑赢大盘",目标价348新台币。


9. 稳懋(WIN Semi,3105.TWO):光学需求扩散及更长测试时间将带来增量,上调评级至"与市场同步",目标价600新台币。


10. 大立光(Largan,3008.TW):精密光学元件潜在进入者。维持"与市场同步",目标价7,100新台币。


11. 波若威(FOCI,3363.TWO):FAU竞争加剧,下调至"与市场同步",目标价688新台币。


FAU(光纤阵列单元)竞争白热化:下调FOCI评级的核心逻辑


过去12个月内,具备CPO FAU出货、送样或试产能力的供应商已至少达10家。在NVIDIA Rubin NVL576世代CPO项目中,康宁(Corning)、Coherent及TFC Communications的角色预计将大于FOCI。FOCI虽早期切入台积电COUPE生态并具备可重工(reworkable)FAU技术,但产能规模、扩产速度及盈利能力均不及竞争对手。摩根士丹利将FOCI 2026–2028年市场份额假设由35%下调至8–10%,NVIDIA收入贡献占比虽从12%升至90%,但增长被份额稀释抵消。若FOCI能在光学I/O(OIO)平台获得设计订单,评级有望重新审视。


中国市场的差异化路径:NPO将先于CPO成为主流


受限于先进制程获取及国产AI芯片单芯片算力较弱,中国系统厂商需构建更大规模scale-up域(如华为Atlas 960E SuperPoD达4,096颗NPU),铜缆无法覆盖跨机柜距离,而CPO依赖的台积电先进封装又不可得。因此,近封装光学(NPO)成为最优解——光引擎作为独立可替换部件置于基板数厘米处,ASIC可采用国产2.5D封装,光引擎由本土光通信厂商供应。华为Atlas 960E已转向NPO方案(Hi-ONE引擎,7.2Tb/s,集成光源),阿里巴巴亦推出3.2T NPO模块(AL64方案),目标连接1,024颗NPU。NPO在中国AI计算系统的scale-up网络中预计从2027年起成为主流,早于CPO的规模化应用。


日月光LEAP业务展望


基于on-substrate外包、CPU CoWoS需求及CPO新需求,摩根士丹利预计日月光2027年LEAP收入将达90亿美元(高于公司最新指引的75亿美元以上)。其中,NVIDIA GPU的oS外包几乎100%由ASE承接,谷歌TPU及AMD MI400系列外包比例亦达70–90%及80%。此外,AMD Venice CPU可能采用完整CoWoS封装,初始分配SPIL与ASE各半。CPO封装与测试环节中,ASE预计将主导Insertion 3至SLT及光引擎贴装、FAU附着等工序,单颗OE封装价值量约30美元,含测试可翻倍。


主要风险


下行风险:1)CPO技术迭代慢于预期,scale-up应用推迟;2)测试标准统一进程受阻,自动化渗透率低于预期;3)FAU竞争加剧导致价格战及利润率压缩;4)中国NPO生态发展不及预期;5)地缘政治限制影响供应链配置。


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