當(dāng)GPU性能增速從“摩爾定律”轉(zhuǎn)向“新摩爾定律”時(shí),芯片間通信效率已成為決定智算集群效能的核心變量。
5月6日,英偉達(dá)與康寧(CORNING)達(dá)成了一項(xiàng)多年期商業(yè)與技術(shù)合作。根據(jù)協(xié)議,康寧將在北卡羅來納州和得克薩斯州新建三座先進(jìn)制造工廠,專門為英偉達(dá)生產(chǎn)光學(xué)連接解決方案。而英偉達(dá)則斥資5億美元獲得兩份可立即行使的康寧公司認(rèn)股權(quán)證。
這是今年以來,英偉達(dá)在光互連領(lǐng)域的最新投資舉動(dòng)。2026年3月,英偉達(dá)在30天內(nèi)連續(xù)砸下60億美元,向Lumentum、Coherent、Marvell分別投資20億美元。
上述密集投資均指向光互連與AI算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域——這項(xiàng)以光波為載體、光纖為通道的技術(shù),正以“超高帶寬、超低功耗”的硬核優(yōu)勢(shì),成為突破AI算力瓶頸的關(guān)鍵。
瓶頸顯現(xiàn):電互聯(lián)的天花板
帶寬墻、功耗墻——正阻礙著AI基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步升級(jí)。
過去兩年,全球AI算力提升約6萬倍,但支撐它們的“血管”卻嚴(yán)重滯后:傳統(tǒng)銅纜電互連帶寬僅提升30倍,差距日益懸殊。
與此同時(shí),隨著GPU功耗持續(xù)攀升,?電互連功耗占比可能進(jìn)一步上升。對(duì)行業(yè)而言,此舉既會(huì)推高數(shù)據(jù)中心運(yùn)營成本,又帶來散熱壓力?。更嚴(yán)重的是,長(zhǎng)距離傳輸損耗大、電磁干擾頻發(fā)、集成密度觸頂,這些現(xiàn)實(shí)問題讓千億參數(shù)大模型訓(xùn)練、十萬卡級(jí)集群并行計(jì)算面臨前所未有的傳輸挑戰(zhàn)。
技術(shù)破局:光互聯(lián)迎來加速發(fā)展期
當(dāng)電信號(hào)在銅線中艱難跋涉時(shí),光子已在光纖中以接近光速穿梭。憑借其物理本質(zhì),光互連技術(shù)展現(xiàn)出超高帶寬密度、極致低功耗、超低傳輸延遲、強(qiáng)抗干擾等突出優(yōu)勢(shì)。
科技巨頭敏銳地捕捉到光互連的技術(shù)優(yōu)勢(shì),并密切進(jìn)行商業(yè)布局。
● AMD宣布為下一代Instinct MI500 AI加速器開發(fā)基于MRM的CPO(共封裝光學(xué))解決方案,構(gòu)建“AMD設(shè)計(jì)+格芯制造+日月光封裝”的產(chǎn)業(yè)鏈分工,預(yù)計(jì)將于2027年推出。
● 英偉達(dá)的動(dòng)作更為迅速,30天內(nèi)累計(jì)投資60億美元,全部指向光互連與AI算力基礎(chǔ)設(shè)施,其Rubin Ultra架構(gòu)將優(yōu)先采用CPO方案,而更遠(yuǎn)期的Feynman世代計(jì)劃全面轉(zhuǎn)向光互連技術(shù)。
● 臺(tái)積電的硅光子引擎COUPE平臺(tái),基于SoIC-X芯片堆疊技術(shù),將電學(xué)芯片與光子芯片直接3D堆疊,2025年已完成小型可插拔光模塊驗(yàn)證,2026年開始大規(guī)模量產(chǎn);同時(shí),該平臺(tái)還將COUPE光引擎以CPO形式整合進(jìn)CoWoS封裝,成為CPO落地的關(guān)鍵一步。
● 韓國三星電機(jī)與LG Innotek已從CPO技術(shù)的概念研究階段正式轉(zhuǎn)向早期開發(fā)環(huán)節(jié),預(yù)計(jì)將在半導(dǎo)體基板上集成各種組件,以使最終封裝的半導(dǎo)體產(chǎn)品具備CPO功能?。
國內(nèi)實(shí)踐:“產(chǎn)學(xué)研投”多維布局
技術(shù)的加速落地催生了巨大的市場(chǎng)空間。據(jù)高盛研報(bào)顯示,全球光互連可尋址市場(chǎng)規(guī)模將從當(dāng)前的150億美元,在2027-2028年攀升至1540億美元,整體增幅達(dá)9倍。
面對(duì)這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇,聯(lián)想控股體系憑借其在前沿科技領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累,在光互連領(lǐng)域進(jìn)行了前瞻性布局。
● 聯(lián)想控股與北京大學(xué)共同成立的“北京大學(xué)-聯(lián)想控股先進(jìn)光子集成技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,圍繞光子集成工藝探索、低功耗光引擎原型驗(yàn)證、面向智算中心的光互連應(yīng)用研究等方向開展聯(lián)合攻關(guān)。2026年3月,該聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室首篇學(xué)術(shù)論文在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Photonics》發(fā)表,研究團(tuán)隊(duì)突破了短波段光柵耦合器在耦合效率和工藝容差方面的技術(shù)局限,相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)發(fā)明專利保護(hù)。
● 君聯(lián)資本、聯(lián)想之星、聯(lián)想創(chuàng)投共同投資企業(yè)圖靈量子作為光量子計(jì)算領(lǐng)域的先行者,具備從芯片、算法到整機(jī)系統(tǒng)的全棧技術(shù)能力。近期,圖靈量子與AI網(wǎng)絡(luò)互連領(lǐng)先企業(yè)奇異摩爾達(dá)成深度戰(zhàn)略合作,雙方將聯(lián)合研發(fā)并推進(jìn)下一代光互連OIO技術(shù)項(xiàng)目,構(gòu)建覆蓋經(jīng)典計(jì)算至量子計(jì)算的光電融合硬件系統(tǒng)。此次合作,正是其將光量子計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)能力向下兼容,賦能光連接領(lǐng)域,推動(dòng)算力突破瓶頸,構(gòu)建光電融合的計(jì)算新范式。
● 君聯(lián)資本所投企業(yè)光聯(lián)芯科作為國內(nèi)光互連OIO領(lǐng)域的創(chuàng)新引領(lǐng)者,聚焦高性能計(jì)算的片間光學(xué)互連,已推動(dòng)OIO技術(shù)從研發(fā)階段加速走向?qū)嵱没渴?,其多通道OIO硅光芯片、光引擎等產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)計(jì)算芯片直接出光,大幅度提升芯片片間傳輸帶寬的同時(shí)降低傳輸能耗,相比數(shù)據(jù)中心光模塊的帶寬能效積實(shí)現(xiàn)萬倍提升,極大提升AI集群訓(xùn)練和推理效能,助力AI大模型普惠落地,推動(dòng)智算中心向全光互連邁進(jìn)。
● 聯(lián)想創(chuàng)投所投企業(yè)犀里光電具備深厚的國際科研背景與產(chǎn)業(yè)化能力,覆蓋材料理解、晶圓級(jí)工藝、芯片設(shè)計(jì)、器件工程化和產(chǎn)業(yè)合作等關(guān)鍵環(huán)節(jié),公司創(chuàng)始人/首席科學(xué)家王騁教授是全球薄膜鈮酸鋰光子技術(shù)的主要開創(chuàng)者之一,也是薄膜鈮酸鋰電光調(diào)制器的核心發(fā)明人。依托源頭創(chuàng)新積累與產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)的工程轉(zhuǎn)化能力,犀里光電正加速推動(dòng)薄膜鈮酸鋰技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室成果走向AI光互聯(lián)和下一代通信網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用。
光互連的技術(shù)前景已高度清晰,其價(jià)值不僅在于消解當(dāng)下的算力之渴,更在于定義未來的計(jì)算架構(gòu)。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i被打通,分布式計(jì)算、存內(nèi)計(jì)算乃至量子計(jì)算的融合才能真正釋放潛能,為AI基礎(chǔ)設(shè)施注入強(qiáng)勁動(dòng)力。