TSMCがAI向け光相互接続の次世代ロードマップ「COUPE」を発表、2026年には1.6 Tb/s光エンジン搭載へ

2026年7月26日

Tech Investments 台湾

概要

TSMCは、AI時代のコパッケージドオプティクス（CPO）向けシリコンフォトニクスプラットフォーム「COUPE」の開発を発表しました。COUPEは、フォトニックICと電子ICの2つのダイをSoICボンディングで積層し、その光モジュールをXPU（CPU/GPUなど）の隣に配置する革新的な技術です。このプラットフォームはNvidiaの光相互接続ロードマップに沿っており、2026年には1.6 Tb/sの光エンジンが搭載された製品が登場する見込みです。これは、AIチップ間の高速データ転送における電力効率と帯域幅の劇的な向上を実現します。

詳細

主要成果

TSMC（台湾積体電路製造）は、AI時代におけるコパッケージドオプティクス（CPO）向けの先進的なシリコンフォトニクスプラットフォーム「COUPE」の開発を発表しました。COUPEは、フォトニック集積回路（PIC）と電子集積回路（EIC）という2つの異なるダイを、同社独自のSoIC（System-on-Integrated Chips）ボンディング技術を用いて積層する革新的なアプローチを採用しています。この光モジュールをXPU（CPUやGPUなど）の隣に緊密に配置することで、AIチップ間のデータ転送速度と電力効率を飛躍的に向上させます。

技術・臨床詳細

COUPEプラットフォームの核心は、SoICボンディング技術による高密度な3D積層です。これにより、光と電子のインターコネクト間の距離を最小化し、信号伝達における遅延と電力損失を劇的に削減します。Nvidiaの次世代光相互接続ロードマップとも完全に整合しており、2026年には1.6テラビット/秒（Tb/s）の光エンジンを搭載した製品が市場に登場する見込みです。これは、GPUクラスター内でのペタビットスケールの帯域幅を、最小限の熱発生と消費電力で実現するための重要な要素となります。また、従来のプラグブル光モジュールと比較して、コパッケージドオプティクスは、より高い帯域幅密度とより短い接続距離での効率的なデータ転送を可能にし、AIシステムのボトルネックを根本的に解消します。

背景・業界文脈

AIワークロードの爆発的な増加は、データセンターにおけるデータ転送の帯域幅と電力消費に前例のない要求を突きつけています。ムーアの法則の限界が近づく中、従来の電気配線では、チップ間の通信速度とエネルギー効率の向上が困難になっていました。この「銅の壁」問題に対応するため、半導体業界は光子を用いた光相互接続技術へと大きく舵を切っています。TSMCのような世界最大のファウンドリがこの分野に本格的に参入し、NvidiaのようなAIハードウェアリーダーと連携することは、業界全体の光技術へのシフトを加速させる強力なシグナルです。他の企業、例えばMarvellがCelestial AIを買収しPhotonic Fabricを統合したり、GlobalFoundriesがシリコンフォトニクス施設を立ち上げたりする動きも、このトレンドを裏付けています。

今後の展望

TSMCのCOUPEプラットフォームの登場とNvidiaのロードマップとの連携は、AIコンピューティングの未来を形作る上で極めて重要な意味を持ちます。2026年の1.6 Tb/s光エンジン搭載製品の登場は、AIサーバーとデータセンターの性能を劇的に向上させ、より大規模で複雑なAIモデルの展開を可能にするでしょう。将来的には、COUPEのようなコパッケージドオプティクス技術が、AIチップ設計の標準となる可能性があり、自律走行車、高性能コンピューティング、量子コンピューティングなど、高帯域幅と低遅延が求められるあらゆる分野で新たなイノベーションを促進すると期待されます。この技術革新は、情報化社会の基盤を強化し、AIのさらなる進化を加速させるでしょう。

元記事: https://www.techinvestments.io/p/tsmcs-tech-roadmap-outlook-and-the

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