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芯東西(公眾號:aichip001)
作者 ZeR0
編輯 漠影
芯東西3月13日報道,全球科技目光即將匯聚美國加州,從本周末起,AI數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域萬眾矚目的兩大行業(yè)盛會英偉達(dá)GTC大會和國際頂級光通信大會OFC 2026將同期舉行。在這兩場重磅會議上,AI算力升級驅(qū)動的光互連升級均為焦點。
每年OFC都是光網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域的技術(shù)風(fēng)向標(biāo)。CPO量產(chǎn)驗證、光I/O創(chuàng)新扎堆、OCS擴張?zhí)崴伲龡l光通信主線在今年同時到達(dá)拐點,這種時刻可謂難得一遇。作為2026年開年首個重量級光通信頂會,今年OFC將成為全面和深入了解光通信行業(yè)挑戰(zhàn)、技術(shù)路線、落地進(jìn)展與創(chuàng)新方案的絕佳平臺。
就連撞上自家年度大會的英偉達(dá),都特意派出高級副總裁到OFC上發(fā)表全體大會報告(Plenary Session),足見對光通信落地的看重。
正值A(chǔ)I算力需求爆發(fā),智算中心建設(shè)大潮如火如荼,傳統(tǒng)銅纜電互連在應(yīng)對800G及更高頻率時逼近物理極限,光通信的路徑演變與產(chǎn)業(yè)格局將影響到新一代AI集群的算力提升與能效優(yōu)化。而光互連的重要性,從去年至今頻頻誕生的大額交易就可見一斑。
諾基亞以23億美元收購光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商Infinera的交易交割完成,英偉達(dá)、AMD、聯(lián)發(fā)科共同參與光芯片設(shè)計公司Ayar Labs的5億美元融資,格芯收購新加坡硅光子代工廠AMF和光數(shù)據(jù)連接芯片企業(yè)InfiniLink,Marvell宣布以32.5億美元收購光互連創(chuàng)企Celestial AI,英偉達(dá)分別向光通信企業(yè)Lumentum和Coherent投資20億美元。
這一樁樁一件件,都在傳遞著一個重要信號:銅退光進(jìn),將是AI數(shù)據(jù)中心和通信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步升級的必然走向。
由華人創(chuàng)辦的硅谷光互連初創(chuàng)公司LightXcelerate也將在本屆OFC大會上展示最新技術(shù)方案。其核心團(tuán)隊是斯坦福博士、蘋果芯片封裝項目的創(chuàng)始成員,與英偉達(dá)、谷歌、博通的核心技術(shù)團(tuán)隊保持緊密合作。
在OFC 2026開幕前,LightXcelerate創(chuàng)始人兼CEO胡滿琛博士與芯東西進(jìn)行深入交流。他作為兼具一線研發(fā)視角和產(chǎn)業(yè)觀察深度的業(yè)內(nèi)人士,給今年OFC 2026的核心趨勢劃了劃重點。
“今年的確迎來了真正的分水嶺。過去兩年大家談的是概念和實驗室數(shù)據(jù),今年業(yè)界要開始交量產(chǎn)的卷了。”胡滿琛說。
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▲LightXcelerate創(chuàng)始人兼CEO胡滿琛博士
一、光通信已成為AI算力擴展的核心舞臺
今年OFC大會演講和報告陣容非常豪華,參與者匯聚光芯片、光模塊、光系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈的核心玩家,包括Coherent、Lumentum等光通信核心供應(yīng)鏈大廠,英偉達(dá)、谷歌、Meta、微軟等超大規(guī)模AI與云端巨頭,博通、Marvell等通信半導(dǎo)體巨頭。臺積電、英特爾、三星等代工巨頭也積極參與,甚至發(fā)布了重磅的硅光代工平臺進(jìn)展。
胡滿琛認(rèn)為,從大會陣容足見,光學(xué)已經(jīng)從傳統(tǒng)通信的“幕后”基礎(chǔ)設(shè)施,正式躍升為賦能AI數(shù)字經(jīng)濟與算力擴展的“核心舞臺”。同時光互連不再僅僅是光通信行業(yè)的內(nèi)部事務(wù),它已經(jīng)與尖端半導(dǎo)體制造、先進(jìn)2.5D/3D封裝深度融合,成為了整個半導(dǎo)體和AI基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈必須共同攻克的戰(zhàn)略制高點。
他推薦在本屆OFC大會重點關(guān)注兩個方向:
第一,向1.6T乃至3.2T速率的演進(jìn),以及共封裝光學(xué)(CPO)、近封裝光學(xué)(NPO)和線性可插拔光學(xué)(LPO)等先進(jìn)封裝技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。業(yè)界正全力推動這些技術(shù)來降低AI規(guī)模化數(shù)據(jù)中心內(nèi)的每比特能耗。
第二,光路交換(OCS)技術(shù)在AI超算集群中的規(guī)模化部署。傳統(tǒng)電交換在應(yīng)對AI訓(xùn)練帶來的海量網(wǎng)絡(luò)流量時正逼近功耗和靈活性的瓶頸,OCS已經(jīng)從實驗室概念變成了超大規(guī)模客戶正在真實評估和部署的架構(gòu)選項。
在他看來,“光進(jìn)銅退”的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。銅纜電互連在800G及以上速率下,功耗與高頻信號衰減已觸及物理極限。他判斷傳統(tǒng)電互連大概還能撐三四年,一旦連接距離在幾米以上,特別是在面向未來十萬卡甚至百萬卡級別的超大規(guī)模AI集群中,電互連的功耗和高頻信號衰減將變得完全無法承受,向光學(xué)的全面過渡是必由之路。
胡滿琛博士給出預(yù)測:1)5米以上,3年內(nèi)幾乎全部替換為光互連;2)1米以內(nèi),約5年完成過渡;3)50厘米以內(nèi):10年內(nèi)逐步光化。
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胡滿琛博士強調(diào),未來的核心競爭壁壘不再是某一個孤立的光器件,而是提供整個光學(xué)系統(tǒng)解決方案的能力。
二、1.6T/3.2T CPO進(jìn)入商業(yè)化倒計時
CPO(共封裝光學(xué))離大規(guī)模商用還有多遠(yuǎn),是今年OFC的關(guān)注焦點之一。胡滿琛認(rèn)為,CPO今年即將進(jìn)入真正的量產(chǎn)驗證期,重定系統(tǒng)級能效。
傳統(tǒng)可插拔光模塊中,DSP(數(shù)字信號處理器)消耗整個模塊約50%的電能。CPO將光學(xué)器件從前面板遷移至有機襯底,極大縮短芯片間電鏈路,將系統(tǒng)級功耗壓縮至更低極限,從而把寶貴的電力預(yù)算歸還給GPU。
2026年被業(yè)界公認(rèn)是CPO的量產(chǎn)驗證年。英偉達(dá)去年年底已經(jīng)展示了基于CPO的400G雙速率交換機原型。博通正激進(jìn)推進(jìn)第三代CPO光引擎,目標(biāo)直指200G/lane單波方案。被Marvell收購的Celestial AI專為Scale-up層設(shè)計了光互連方案。這些進(jìn)展都備受關(guān)注。預(yù)計今年OFC會有更多穩(wěn)定性、良率及可靠性的量產(chǎn)關(guān)鍵指標(biāo)披露。
為了支撐從800G向1.6T乃至3.2T,產(chǎn)業(yè)界正全力推進(jìn)先進(jìn)封裝技術(shù),比如將電子集成電路與光子集成電路深度融合的3D混合鍵合工藝將,同時配合OIF等多廠商互操作性展示,推進(jìn)CPO及高速電接口的標(biāo)準(zhǔn)化整合。
三、高密度光I/O將打破“內(nèi)存墻”
與CPO類似,光I/O(OIO,Optical I/O)主要解決的是Scale-up(縱向擴展)的極短距和極低功耗需求。
光I/O更像是CPO的下一代。未來一年,光 I/O 領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀郿emo和原型系統(tǒng)發(fā)布,各類技術(shù)方案會并行推進(jìn)、快速試錯。這種“路線尚未收斂、需求卻已爆發(fā)”的階段,往往正是創(chuàng)業(yè)公司最有機會脫穎而出的時點。
光I/O把光連接進(jìn)一步推進(jìn)芯片封裝內(nèi)部,直指AI算力的“內(nèi)存墻”問題。隨著數(shù)據(jù)率飆升,傳統(tǒng)電I/O在極短距離內(nèi)的帶寬密度與功耗,已無法支撐下一代AI計算需求。胡滿琛認(rèn)為,針對極短距互連,高密度VCSEL陣列結(jié)合多芯光纖,是突破現(xiàn)有I/O帶寬與能效極限的最優(yōu)解。
LightXcelerate正是這一路線的前沿參與者,將在本屆OFC上展示一款具有突破性的19芯多芯光纖(MCF)耦合共封裝光芯片(Optical I/O Chiplet)方案:集成背發(fā)光VCSEL與背照式PD陣列,并倒裝鍵合在驅(qū)動與跨阻放大器(TIA)電芯片上。這一方案能直接解決未來多芯片GPU光互連面臨的極致熱管理與高密度耦合難題。
通過采用超高密度的Micro-VCSEL陣列(尺寸是傳統(tǒng)VCSEL的1/25),LightXcelerate在1.7mm × 2.0mm的極小占板面積內(nèi),最高可實現(xiàn)10Tbps/mm的邊緣帶寬密度,并將端到端能耗極致壓縮到2pJ/bit以下。
這種技術(shù)無需外置激光器與復(fù)雜解復(fù)用電路,直接消除傳統(tǒng)電學(xué)接口瓶頸,還支持基于光學(xué)的CXL互連,可實現(xiàn)XPU與內(nèi)存池之間的大規(guī)模資源解耦與池化。
四、光路交換:谷歌是頭號主角,其他廠商還在路上
谷歌是全球唯一規(guī)模化量產(chǎn)部署OCS(光路交換)的公司,從10年前一路做到今天。美國OCS創(chuàng)業(yè)公司大多在谷歌生態(tài)之內(nèi)尋找立足點。而在英偉達(dá)生態(tài)內(nèi),OCS的大規(guī)模引入仍需等待系統(tǒng)架構(gòu)層面的協(xié)同。
OCS扁平化并動態(tài)重構(gòu)了AI集群拓?fù)洹4笳Z言模型分布式訓(xùn)練產(chǎn)生了海量東西向流量,應(yīng)對此類需求時,傳統(tǒng)電交換機在功耗與調(diào)度靈活性上逼近物理極限。OCS在純光層做動態(tài)路由,無需光電轉(zhuǎn)換,理論上能實現(xiàn)低延遲、低功耗的拓?fù)渲貥?gòu)。
胡滿琛預(yù)計在今年OFC上可以看到,OCS已經(jīng)演變?yōu)槌笠?guī)模云廠商在AI加速器集群中實際評估與部署的核心架構(gòu)選項。
但OCS在交換的速度上仍有待提升。電交換切換延遲在納秒級,而OCS當(dāng)前在微秒級,差了3個數(shù)量級。英偉達(dá)的系統(tǒng)調(diào)度算法深度依賴納秒級電交換延遲優(yōu)化,這是其至今未大規(guī)模采用OCS的核心原因。
胡滿琛認(rèn)為,OCS更適合從零搭建的新數(shù)據(jù)中心,對改造現(xiàn)有系統(tǒng)而言,工程量巨大,推進(jìn)阻力也大。
五、中國光模塊進(jìn)度領(lǐng)先,初創(chuàng)公司創(chuàng)新方案值得期待
在今年OFC上,多家企業(yè)將分享1.6T光模塊方案。
在胡滿琛看來,中國企業(yè)在光模塊的工程化設(shè)計、高性價比的大規(guī)模制造工藝、快速響應(yīng)超大規(guī)模客戶需求的交付能力上擁有無可比擬的壁壘,在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的位置正從“800G時代的制造交付主力”向“1.6T時代的方案引領(lǐng)者與核心份額捍衛(wèi)者”演進(jìn)。
中國光模塊廠商在1.6T時代依然展現(xiàn)出極強的工程化落地與量產(chǎn)能力。中際旭創(chuàng)、易飛揚等企業(yè)在光速光模塊方案上進(jìn)度領(lǐng)先,影響全球AI數(shù)據(jù)中心的光模塊換代節(jié)奏。在OCS光開關(guān)、光纖陣列等核心無源器件領(lǐng)域,中國企業(yè)也在國際舞臺占據(jù)重要席位。
而美國企業(yè)在底層核心光電芯片(超高速DSP, SerDes)以及頂層系統(tǒng)架構(gòu)定義(如GPU直連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、CPO標(biāo)準(zhǔn)制定)上占據(jù)絕對主導(dǎo)權(quán)。
美國頭部企業(yè)在CPO與硅光方向已為AI規(guī)模化部署做好深度布局。例如,英偉達(dá)進(jìn)行了全棧式的技術(shù)儲備,涵蓋微環(huán)調(diào)制器、3D堆疊硅光平臺、CPO交換機,并通過巨額投資鎖定了底層InP激光器的研發(fā)與制造產(chǎn)能。
同時,巨頭們正通過OIF等多廠商互操作性展示,解決CPO及高速電接口的標(biāo)準(zhǔn)化整合風(fēng)險。這表明他們已全面進(jìn)入從實驗室技術(shù)向數(shù)據(jù)中心管線落地的沖刺階段。
行業(yè)巨頭和初創(chuàng)公司主攻的光通信方案也展現(xiàn)出不同側(cè)重。胡滿琛總結(jié)說,巨頭更注重即將落地的方案,而多數(shù)創(chuàng)企更敢于押注未來幾年才會發(fā)生的創(chuàng)新路徑。
行業(yè)巨頭的重點是全棧系統(tǒng)級整合、超大規(guī)模的交換/DSP芯片迭代,以及鞏固其在現(xiàn)有生態(tài)中的統(tǒng)治地位。
初創(chuàng)公司的優(yōu)勢在于沒有歷史包袱,能夠聚焦底層架構(gòu)的顛覆性創(chuàng)新,在特定痛點上實現(xiàn)單點突破,并能以更高的敏捷度,推動傳統(tǒng)巨頭難以迅速掉頭的革命性架構(gòu)。
當(dāng)前,許多初創(chuàng)企業(yè)正致力于超低功耗的亞皮焦耳級光I/O、新型封裝材料或高密度微型光源陣列的創(chuàng)新。它們今年的OFC報告也非常值得關(guān)注。
結(jié)語:2026年,光互連產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)期
“2026年的光互連產(chǎn)業(yè)正迎來前所未有的爆發(fā)期,”胡滿琛談道,“它不僅作為打破AI算力瓶頸的絕對核心被全行業(yè)所深刻認(rèn)知,其戰(zhàn)略重要性更正在跨越傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的物理邊界,全面向太空網(wǎng)絡(luò)等全新前沿領(lǐng)域延伸。”
他預(yù)測,未來AI光互連的產(chǎn)業(yè)格局,不會像GPU那樣被少數(shù)巨頭壟斷,也不會完全碎片化,而是將呈現(xiàn)“分層混合”的態(tài)勢。
在Scale-up(縱向擴展)的GPU直連網(wǎng)絡(luò)——CPO和光I/O領(lǐng)域?qū)⒊?strong>高度集中趨勢。由于光互連與GPU微架構(gòu)及先進(jìn)封裝深度綁定,可能由少數(shù)算力巨頭主導(dǎo),壁壘極高。
在Scale-out(橫向擴展)的機架間以太網(wǎng)和前端網(wǎng)絡(luò)層則將維持激烈競爭。Meta、微軟等超大規(guī)模云廠商極力推動供應(yīng)鏈開放與互操作性,基于標(biāo)準(zhǔn)化(如OIF規(guī)范)的可插拔模塊市場依然會維持相對分散的多供應(yīng)商生態(tài)。
胡滿琛博士相信,未來AI數(shù)據(jù)中心的主流光通信方案將是“混合并存”的架構(gòu):計算節(jié)點內(nèi)采用極高密度的CPO或光I/O,集群間連接采用可插拔模塊與新型光纖,整體網(wǎng)絡(luò)由OCS進(jìn)行光層無源調(diào)度。
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