Near‑packaged optics (NPO) กลายเป็นทางเลือกสำคัญทดแทน CPO จนถึงปลายทศวรรษนี้

Lead – กลุ่มนักวิเคราะห์ของ SemiAnalysis ประกาศว่าเทคโนโลยี Near‑packaged optics (NPO) กำลังเป็นทางเลือกชั่วคราวที่สำคัญระหว่างระบบ pluggable transceivers กับการเปลี่ยนผ่านสู่ co‑packaged optics (CPO) การยอมรับ NPO อย่างต่อเนื่องอาจขับเคลื่อนปริมาณการส่งออกของผลิตภัณฑ์โฟตอนิกซิลิคอนจนถึงปลายทศวรรษนี้

Overview

ในเธรดที่เผยแพร่บน X เมื่อวันที่ 10 สิงหาคม 2026, SemiAnalysis ได้นำเสนอแนวคิด NPO ว่าเป็นสถาปัตยกรรม “interim” ที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถหลีกเลี่ยงอุปสรรคด้านการผลิตและความน่าเชื่อถือของ CPO ได้โดยไม่เสียคุณสมบัติหลักของเทคโนโลยีโฟตอนิกแบบรวม‑ชิป รายงานระบุว่าข้อดีสำคัญสามประการของ NPO ได้แก่ โมดูลที่เปลี่ยนได้ในสนาม, ขอบเขตความล้มเหลวจำกัดอยู่เพียงหน่วยเดียวที่เสียบซ็อกเก็ต, และ กระบวนการประกอบที่ง่ายกว่า เนื่องจากเครื่องมือออฟติกถูกบรรจุแยกออกจาก ASIC ของสวิตช์

โดยเทียบกับระบบ pluggable ที่ต้องใช้เส้นทองแดงระยะ 15‑30 ซม. ระหว่างโมดูลและ ASIC, CPO ลดระยะนี้เหลือระดับมิลลิเมตรและขจัด DSP (Digital Signal Processor) ซึ่งทำให้พลังงานต่อพอร์ตลดลง **70 % สำหรับสวิตช์ Tomahawk ของ Broadcom และจากประมาณ 30 W ต่อเชื่อมต่อในระบบ 1.6 T ของ Nvidia ลดเหลือเพียง 9 W

NPO ทำหน้าที่เป็น “กึ่ง‑กลาง” โดยวางเครื่องมือออฟติกไว้ใกล้ ASIC แต่บนแผ่นวงจรย่อยของตัวเอง แทนการบัดกรีโดยตรงกับ ASIC ทำให้สามารถถอดและเปลี่ยนโมดูลได้ในสนามเช่นเดียวกับ pluggable แม้ว่าจะไม่บรรจุรวมกับ ASIC อย่าง CPO

Architecture & Benefits

สถาปัตยกรรม NPO ถูกอธิบายว่าเป็น optical engine ที่ติดตั้งบน substrate แยกจาก ASIC แต่ยังคงมี socket ให้เสียบเข้ากับบอร์ด การออกแบบนี้ให้ข้อได้เปรียบหลายด้าน:

• **การบำรุงรักษา: โมดูลสามารถถอดออกและใส่ใหม่โดยไม่ต้องทำความร้อนบัดกรีซ้ำ ทำให้เวลาซ่อมแซวเร็วขึ้น
• **ความเสี่ยงต่อระบบต่ำ: ความล้มเหลวของโมดูลหนึ่งจะกระทบต่อ ASIC เพียงหน่วยเดียว ไม่ส่งผลต่อตัวอื่นในแพคเกจเดียวกัน
• **การประกอบง่าย: ลดขั้นตอนการจัดเรียงไฟเบอร์และการผสานชิปบน substrate ทำให้กำลังการผลิตเพิ่มขึ้น

โดยตรงข้ามกับ CPO ที่บัดกรีเครื่องมือออฟติกลงบน ASIC, การทำซ้ำหรือถอดออกของโมดูล CPO ต้องใช้ความร้อน 220‑260 °C ซึ่งอาจทำลายการจัดเรียงไฟเบอร์ระดับ sub‑micron ภายในเครื่องมือ นอกจากนี้ การคำนวณผลตอบแทนจากการผลิต CPO ในสถานการณ์สมมติ 32‑engine package พบว่าที่อัตราการยึดติด **95 % ต่อโมดูล ผลลัพธ์รวมเพียงประมาณ 19 % ซึ่งเท่ากับหนึ่งชุดที่ใช้งานได้จากห้าชุด

Market Outlook & Volume Forecasts

ในเดือนมิถุนายน 2026 SemiAnalysis ปรับคาดการณ์ปริมาณการผลิต CPO ลง 17 % สำหรับหุ้น Applied Optoelectronics และประมาณ 8 % สำหรับ Lumentum หลังจากที่เผยแพร่บันทึกวิจัยว่า CPO จะถึงระดับสูงสุดในปี 2027‑2029 สำหรับเครือข่ายแบบ scale‑out. หากคาดการณ์เหล่านี้เป็นจริง NPO จะได้เปรียบอย่างชัดเจนเพราะสามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้งานที่ต้องการ density สูงโดยไม่ยอมรับข้อจำกัดด้านการบัดกรี

Broadcom ได้นำเสนอผลิตภัณฑ์ 3.2 T VCSEL‑based NPO ที่ OFC 2026 ซึ่งเป็นสายผลิตภัณฑ์แรกของบริษัทในรูปแบบนี้ นอกจากนี้ยังมีหกรายชื่อผู้ผลิตคอนเน็กเตอร์และออฟติกที่ร่วมก่อตั้งกลุ่มมาตรฐานเพื่อกำหนด socket ร่วม สำหรับ NPO และ CPO ทำให้ตลาดอาจเติบโตต่อเนื่องจนถึงปลายทศวรรษนี้

ตามข้อมูลจาก LightCounting, ปริมาณการจัดส่งพอร์ตแบบโฟตอนิกคาดว่าจะทะลุ 100 ล้านพอร์ตต่อปี ในห้าปีข้างหน้า เทียบกับน้อยกว่า 1 ล้านพอร์ต ของ CPO/NPO ในปี 2025 ซึ่งบ่งชี้ว่าตลาด NPO มีศักยภาพเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล

Industry Adoption & Standards

หลายผู้ผลิตระดับโลกเริ่มทดสอบและนำ NPO ไปใช้จริง ตัวอย่างเช่น Nvidia Quantum‑X Photonics InfiniBand switch ที่เปิดตัวปีนี้มาพร้อมกับ 144 พอร์ต 800G โดยมี 18 engine แบบ detachable พร้อม laser module ภายนอก แม้บริษัทจะเรียกว่า CPO แต่ลักษณะการออกแบบสอดคล้องกับข้อกำหนดของ NPO อย่างชัดเจน

สำหรับ Ethernet, Spectrum‑X Photonics จะวางจำหน่ายในครึ่งหลังของปีนี้พร้อมพอร์ตสูงสุดถึง 512 พอร์ต 800G อีกด้านหนึ่ง Broadcom ยังคงดำเนินการผลิตทั้งสองสถาปัตยกรรมควบคู่กัน: สวิตช์ Bailly 51.2 T (CPO) อยู่ในการผลิตมวลชนตั้งแต่ 2024 และ Tomahawk 6 Davisson 102.4 T เริ่มส่งมอบลูกค้าตั้งแต่เดือนตุลาคม 2023 นอกจากนี้ Foxconn Interconnect Technology ได้เปิดตัวซ็อกเก็ต LGA‑to‑LGA แบบไม่บัดกรีและคาเจสำหรับ laser source ตั้งแต่พฤษภาคม 2025

มาตรฐาน Open CPX MSA ที่เปิดตัวโดย Ciena, Coherent, Marvell, Molex, Samtec และ TeraHop ใน OFC 2026 มีเป้าหมายกำหนดอินเทอร์เฟซ socket ร่วมสำหรับ NPO และ CPO ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็นไปได้อย่างสอดคล้องและลดความเสี่ยงจากปัญหาความเข้ากันได้

Technical Challenges & Reliability

แม้ NPO จะมีข้อดีด้านการบำรุงรักษา แต่ยังคงต้องเผชิญกับความท้าทายบางประการ เช่น การจัดเรียงไฟเบอร์ที่แม่นยำภายใน engine และความเสถียรของ laser ที่เป็นส่วนประกอบที่มักเสียบ่อยที่สุด อย่างไรก็ตาม ทั้ง OIF’s ELSFP มาตรฐาน (ออกเมื่อสิงหาคม 2023) ได้กำหนดให้โมดูลเลเซอร์แบบ hot‑swap สามารถใช้งานร่วมกับทั้ง CPO และ NPO ทำให้การจัดการความล้มเหลวเป็นเรื่องที่ทำได้ง่ายกว่า

จากผลทดสอบของ Meta ที่ OFC 2026 แสดงให้เห็นว่า CPO มีอัตราการเสียหายต่ำกว่า pluggable ส่วน Broadcom รายงานว่าระบบ CPO ของตนสะสม มากกว่า 1 ล้าน port‑hours ระดับเทียบเท่า 400G โดยไม่มีการลิงก์ฟลัก อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก NPO ยังคงมี laser อยู่ภายนอกจึงยังคงต้องพึ่งพาโมดูลที่สามารถเปลี่ยนได้ในสนาม ซึ่งอาจทำให้ความเสถียรโดยรวมขึ้นอยู่กับคุณภาพของโมดูลเหล่านั้นเป็นหลัก

การปรับสมดุลระหว่าง yield ของการผลิตและ serviceability จะกำหนดแนวทางการพัฒนาของทั้งสองสถาปัตยกรรมในช่วงปีต่อๆ ไป ทั้งนี้ การใช้เทคนิคคัดแยก (screening) และจัดกลุ่ม (binning) รวมถึงการออกแบบระบบสำรอง (redundancy) อย่างที่ Nvidia ทำกับ Spectrum‑X จะช่วยบรรเทาความเสี่ยงจากอัตราการล้มเหลวของ engine แต่ยังต้องมีมาตรฐานทดสอบเพิ่มเติมเพื่อยืนยันความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมการทำงานจริง

Impact

การเพิ่มขึ้นของ NPO มีผลต่อหลายภาคส่วน ตั้งแต่ผู้ผลิตชิปซิลิคอนโฟตอนิกที่อาจปรับกระบวนการผลิตให้รองรับ socket‑based module ไปจนถึงศูนย์ข้อมูลระดับ hyperscale ที่ต้องการความหนาแน่นสูงโดยไม่ยอมเสียสละเวลาการบำรุงรักษา การมาถึงของมาตรฐาน Open CPX MSA จะทำให้ผู้จัดหาอุปกรณ์สามารถพัฒนาและวางจำหน่ายผลิตภัณฑ์ที่เข้ากันได้ง่ายขึ้น ลดต้นทุนการออกแบบระบบโดยรวม

ในระดับมหภาค ปริมาณพอร์ตโฟตอนิกคาดว่าจะเติบโตอย่างรวดเร็วตามที่ LightCounting คาดการณ์ ทำให้อุตสาหกรรมเครือข่ายต้องเตรียมพร้อมรับมือกับความต้องการด้าน bandwidth ที่เพิ่มขึ้นต่อเนื่อง หาก NPO สามารถรักษาความน่าเชื่อถือระดับ CPO ได้ ความเปลี่ยนแปลงนี้จะเร่งกระบวนการย้ายจากโครงสร้างแบบ pluggable ไปสู่ระบบรวม‑ชิปที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าในระยะยาว

Summary

เทคโนโลยี Near‑packaged optics (NPO) กำลังกลายเป็นตัวเลือกสำคัญระหว่างการใช้ pluggable transceivers กับการเปลี่ยนผ่านสู่ co‑packaged optics (CPO) โดยมอบประโยชน์ด้านการบำรุงรักษาและความง่ายในการประกอบ อีกทั้งยังได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตชั้นนำและมาตรฐานอุตสาหกรรมใหม่ ๆ ซึ่งอาจขับเคลื่อนปริมาณพอร์ตโฟตอนิกทั่วโลกจนถึงปลายทศวรรษนี้.