随着大模型训练算力需求以每年10倍的速度增长,传统电子芯片间的互联方式正遭遇前所未有的带宽瓶颈。在这一背景下,具备超高带宽、低功耗、抗干扰等特性的光互连技术,正从实验室加速走向产业化,成为业界公认的下一代数据中心内部通信的核心技术方向。
算力“饥渴”催生技术跃迁
当前,AI大模型的参数规模已从百亿级跃升至万亿级,单次训练所需的计算量动辄数万GPU卡。然而,摩尔定律的放缓使得单一芯片的性能提升空间日趋有限,多芯片、多服务器之间的协同计算成为必然。传统基于铜线的电互连技术在传输速率、功耗密度和信号衰减等方面的物理极限日益凸显。据行业调研数据,当单通道速率超过112Gbps时,铜互连的功耗和损耗将急剧上升,成为制约算力集群整体效率的瓶颈。
光互连,即以光信号替代电信号在芯片间、板卡间乃至服务器间传输数据,凭借其极低的传输损耗(可达0.1dB/km以下)、极高的带宽密度(单根光纤带宽可达Tbps量级)以及天然的抗电磁干扰特性,被视为突破这一瓶颈的最优解。业内专家指出,光互连不仅是性能提升的选项,更是未来超大规模AI集群能否实现线性扩展的必要条件。
行业巨头密集布局,验证加速
技术路线图已清晰,产业巨头的动向则进一步确认了这一趋势。近期,英伟达在其GTC大会上展示了基于硅光子的光学互连原型方案,旨在解决其旗舰AI服务器内部极高带宽需求。英伟达CEO黄仁勋曾公开表示,光学互连是“未来的唯一道路”。与此同时,英伟达、英特尔等企业正积极推动CPO(共封装光学)技术标准的制定。据LightCounting预测,到2028年,基于CPO技术的光互连模块市场规模将超过60亿美元,年复合增长率超30%。
在国内,华为、中兴等设备厂商,以及中际旭创、新易盛等光模块龙头均已深度参与。市场调研显示,在即将到来的1.6T时代,光互连方案将成为高速光模块的核心架构。
产业化“拐点”已至:一家企业的前沿实践
技术的产业化进程,离不开产业链上下游的协同验证。华工科技作为国内光通信器件领域的领军企业,正站在这一技术浪潮的前沿。公司近期在投资者互动平台透露,其已与海外某客户联合开展基于硅光技术的高速光模块相关技术开发及验证工作,并已取得阶段性成果。华工科技正全力推进800G硅光模块的小批量供货及1.6T光模块的预研工作。公司凭借在光芯片封装、高速电路设计等环节的深厚积累,正将光互连技术的突破转化为面向AI算力场景的核心竞争力。
未来展望:从“电”到“光”的算力新基建
光互连技术的产业化并非一蹴而就,其还需解决硅光芯片良率、封装成本、与现有电芯片的兼容性等工程难题。但行业普遍共识已形成:从短期(1-2年)的板间光互连,到长期(3-5年)的芯片间乃至片内光互连,这一技术演进路线将为AI算力的持续进化铺平道路。随着算力需求指数级增长与光互连技术的成熟度提升,光互连将从“锦上添花”变成“不可或缺”,成为重塑AI基础设施的基石技术。在这场向光而行的技术跃迁中,提前卡位的中国企业,正迎来新的发展机遇。