2026年8月14日,一个标志性时刻:光互连技术第一次以量产产品的形式,进入了英伟达的量产供应链。英伟达的Spectrum-X以太网硅光交换机在当年5至7月间投产并实现量产——这是全球首款基于共封装光学(CPO)路线量产的交换机,也是下一代AI超级计算集群的关键部件。
近几年英伟达在旗舰平台上的频繁延迟,暴露了行业面临的深层矛盾。Rubin平台因海力士的HBM4记忆体被迫返工;原计划的四芯粒高配被台积电的中介层良率问题削减为两芯粒;面向机架级的Kyber NVL144因为一块1平方米的PCB无法达标,被迫推迟到2028年。这些问题的共同根源,是摩尔定律在顶级半导体领域的逐步失效:当单颗芯片继续变强时,芯片之间的互联成为能否扩展算力的瓶颈。
随着周边互连器件承担更多芯片间高速通信的任务,“把很多芯片拼成一颗大芯片”的想法虽推动了算力增长,却带来了效率倒退:在大规模模型训练中,数据搬运消耗了30%到50%的时间;在数据中心层面,约90%的能耗花在了数据移动,仅10%用于实际算力计算。更重要的是,芯片算力按面积增长,而互联带宽只随边长增长,两者增长率存在二次方级差距,问题将越来越尖锐。 龙8头号玩家
光互连成为应对这一瓶颈的关键路线。2026年3月,英伟达向三家光通信公司投入约60亿美元,并把互连层提升为影响收入的关键要素。Spectrum-X展示了这种转向的实际效果:单端口功耗从约30瓦降至9瓦,所需激光器数量减少约四倍,交换侧整体被升级为以光为主的通信体系。
在今年6月的GTC Taipei上,英伟达进一步提出借助CPO推动微环调制器(Micro-Ring Modulator,MRM)走向成熟,最终实现芯片级的光学输入输出(Optical Input & Output,OIO)。MRM是目前尺寸最小、功耗最低、最易密集部署的硅光调制器,正是实现高密度光互连的核心器件。借助MRM,Spectrum-X的总交换带宽可超过400Tb/s,0.1秒内可传输约5TB数据,且信号质量显著改善。
从技术演进角度看,光互连将经历多个阶梯:从可插拔的线性驱动模块(LPO),到近封装光学(NPO)、再到共封装光学(CPO),直到最终的芯片级光学输入输出(OIO)。可以把它比作道路体系:LPO像城郊的高速入口,NPO是靠近市区的交换,CPO如同市中心的主干道,而OIO则是直达每户门口的专用通道。OIO意味着把光学功能直接整合到计算芯片附近,光电转换点几乎贴近芯片内核,互联效率接近理论极限。 龙8头号玩家
实现OIO难度极高:这要求把原本由多个分立光器件(光源、调制器、DSP等)完成的系统压缩为芯片级产品,涉及光电协同设计、制程良率控制、多波长光源集成、先进封装等多项必须并行攻克的技术。AI需求的爆发使得业界不得不加速跨越多代技术,选择更快的跃迁路径。
在这种行业风口中,国内的光互连公司光联芯科快速崛起。该公司近期完成近10亿元人民币的A+轮融资,成为全球光互连赛道的新晋独角兽。光联芯科以自研的微环调制器为核心,在12英寸晶圆上实现了关键器件的量产能力,并把OIO作为长期目标。公司联合创始人兼CEO陈超判断,OIO将比大多数人预期来得更快,可能在三到五年内扩展到超级节点级的架构中。
光联芯科的成长代表着产业链上从器件到系统、从学研到工程化的加速:当更多企业和资本聚焦于微环调制器、CPO封装和多波长光源时,OIO从理论愿景走向工程实现的路径正在被逐步铺就。对AI算力扩展而言,若能把数万甚至数十万颗高算力芯片通过低功耗、高带宽的光链接成一个整体,下一次算力的指数级跃升便可期待。 龙8头号玩家