AI算力,是這一輪AI浪潮里最確定的投資主線。
但如果把這條主線拆開看,會發現它正在沿著兩個方向同時展開。
一條是顯性的,算力需求的持續外溢。隨著大模型規模不斷擴大,科技巨頭持續加碼資本開支,帶動GPU、服務器以及數據中心等基礎設施需求快速增長。
另一條則更為隱蔽,就是如何讓計算更快、成本更低、能效更高。這條路徑的終點,正在指向新的計算范式:光計算。隨著電子路徑逐步逼近物理邊界,光電混合計算的價值,正在被行業重新認知。
但與此同時,這仍然是一條處在早期的賽道。
當前光計算芯片,正處于從小眾技術走向規模化應用的關鍵階段。距離大規模商業落地,還有一定距離。這也意味著,盡管全球已有數十家相關公司,資本持續涌入,但真正長期堅持、并具備工程化能力的玩家仍然不多。
曦智科技,就是其中之一。
4月20日,公司正式開啟全球招股,預計于4月28日以股票代碼“01879.HK”掛牌港交所,有望成為“全球AI光算力第一股”。
那么,在這樣一個節點上,我們應該如何理解曦智科技的價值?
/ 01 / 光計算,解決算力瓶頸的答案
過去十年,人工智能的發展,本質上是一條“算力不斷外溢”的曲線。
從規則系統,到深度學習,再到今天的大模型與多模態系統,每一次能力躍遷,背后都對應著計算規模的數量級提升——模型參數從千萬級走向萬億級,數據從GB級走向PB級。
但當規模繼續擴大,一個越來越現實的問題開始浮現:電子路徑,正在逼近它的物理邊界。
過去提升算力,主要依賴三條路徑,分別是工藝微縮、架構優化和計算范式迭代。
如今,前兩條都多少遇到了瓶頸。摩爾定律曾長期有效,但進入7nm及以下節點后,性能提升明顯放緩,成本和功耗卻快速上升。
此外,通過CPU、GPU、NPU協同,以及Chiplet、先進封裝等方式,把“單芯片性能”轉化為“系統級效率”。但本質上,仍然建立在電子傳輸之上。
于是,大家開始把更多目光轉向了新的計算范式,也就是光計算。
嚴格說來,光計算并不是一個新概念。早在上世紀60年代,激光出現之后,學界就開始探索:能不能用“光”來完成計算。
最初的方向,并不是AI,而是圖像處理、卷積、相關匹配等任務。因為光學系統天然適合做傅里葉變換等操作,很多計算甚至可以在“傳播過程中”完成。
此后幾十年里,光學計算經歷過一輪明顯的技術高峰。從模擬光處理,到數字光邏輯,再到光電混合方案,大量架構被提出。
但問題也一直存在。
一臺真正可用的計算機,不只是“算得快”,還需要穩定的邏輯開關、可擴展的存儲、可靠的精度控制,以及與現有系統的兼容能力。
而光,在這些環節上長期存在短板。模擬光計算受限于精度和噪聲,數字光邏輯又對器件和系統穩定性要求極高,一旦系統復雜,問題就會被放大。
這也是為什么,光計算過去幾十年一直沒有大規模商業化。
時至今日,光計算不僅沒有消失,反而迎來了新的機會。究其原因,得益于兩點:
一方面,行業逐漸接受一個現實:光不一定要“替代電”,才有價值。
只要它能在最關鍵、最昂貴、最耗能的環節,比如矩陣運算、數據傳輸等環節把效率顯著提升,就已經具備產業意義。
于是,光計算從“通用計算替代方案”,轉向兩個更現實的方向:專用計算和光電混合系統。這個變化,正是今天這輪機會成立的前提。
另一方面,真正讓光計算重新升溫的,是AI帶來的新約束。
在大模型時代,最核心的瓶頸在于,數據如何在大量芯片之間高效流動,以及矩陣計算如何以更低成本完成。
這兩件事,恰好都是光的強項,這就是光互連和光計算。
其中,光互連負責高速數據搬運,高帶寬、低時延、低功耗,解決“傳輸墻”;而光計算則負責核心數學運算,天然并行、一步完成矩陣乘,解決“計算墻”。
這里必須厘清另一個關鍵問題:有了光互連,為什么還要光計算?
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光互連,本質是在“修路”,解決的是數據搬不動的問題,讓信息可以更快、更遠地傳輸。但問題在于,路再寬,車還是慢的。電子計算本身的速度和功耗,已經在逼近物理極限。
光計算是“造光速引擎”,直接突破電子計算的物理天花板。
光計算的核心優勢也非常清晰:天然并行、無電荷發熱、矩陣運算O (1) 復雜度,在 AI 核心的矩陣乘加環節,速度可達電芯片的數百至數千倍,能效提升100–1000 倍,延遲壓至納秒級,從根源上解決了大模型“算得慢、功耗炸、成本高”的死穴。
于是,行業開始重新認真看待一個問題:是否有一部分計算,可以交給光來完成。
在這樣的背景下,光電混合計算的價值,開始被逐步認知。簡單來說,光互連解決傳輸,光計算解決計算,二者缺一不可,只有協同才能真正釋放下一代算力。這也是曦智布局的方向。
所以你能看到,資本與產業資源也在不斷涌入光電混合計算領域。
一方面,是政策與科研層面的加碼。2019年,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)啟動LUMOS項目,聚焦高算力、低功耗的集成光子芯片;歐盟“地平線2020計劃”則通過PhotonHub Europe,加速光子技術在工業中的落地與應用。
另一方面,是資本的直接下注。2024年10月,Lightmatter完成4億美元D輪融資,估值達到44億美元,標志著國際資本對光計算路徑的明確認可。
從市場角度看,這是一條極其早期,且潛力巨大的賽道。
根據公開數據,光計算市場預計將從2025年的不足1億元,增長至2030年的14.62億元,年復合增速超過87%;在AI推理芯片中的滲透率,目前不足0.5%,但到2040年有望提升至20%,整體空間仍有數十倍增長潛力。
在這個超級賽道里,即將上市的曦智科技無疑是最值得關注的一位選手。
/ 02 / 曦智的領先從何而來
作為全球光計算公司估值最高的兩家公司之一,曦智已經在這個賽道上占據了一個相對領先的位置。
這種領先,首先體現在商業化層面。
盡管全球光計算公司已有數十家,但絕大多數仍停留在實驗室或原型階段。無論是Lightmatter、IBM,還是國內的一批玩家,整體仍以技術驗證為主,尚未形成規模化出貨能力。
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相比之下,曦智是少數已經實現量產和商業化落地的公司。其光計算芯片累計出貨量位居全球第一,這意味著它的優勢,已經從“技術成立”,開始轉向“工程成立”。
這種差距,本質上來自一套逐漸成型的產品體系。
截至目前,公司已推出第二代光學處理器(OPU)PACE、第三代OPU卡PACE 2,以及OptiHummingbird,并實現連續迭代與商業落地。
其中,旗艦產品PACE 2集成超過四萬個光子器件,支持128×128矩陣運算。在64×64矩陣規模下,其計算時間可從微秒級壓縮至3納秒,相較高端GPU提升兩個數量級;在能效上,矩陣乘法僅為英偉達A100的1/18,而這一類運算占大模型負載的70%以上。
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從技術路線看,曦智并沒有選擇一步到位的“全光計算”,而是采用光電混合架構,并且同時布局光計算和光互連:用光做最擅長的矩陣計算與高速數據傳輸,用電做邏輯控制、非線性運算與生態兼容,用光解決“算得更快、傳得更快”,用電解決“算得更準、能落地”。
從結果來看,這一思路已經在特定場景中體現出明顯優勢:相比傳統電芯片,算力密度、能效、延遲實現數量級優化,可直接嵌入現有AI集群,不用推翻架構即可升級。
在產品推進策略上,公司也選擇了一條相對聚焦的路徑。
短期的核心切入點,是大模型推理中的“解碼階段”。這一階段對延遲極為敏感,同時需要高吞吐能力,正好匹配光計算的優勢。隨著推理流程逐漸被拆分為預填充與解碼兩個階段,解碼加速已經成為明確的優化方向。
基于這一判斷,公司下一代產品PACE 3將重點面向解碼場景,預計于2026年流片,工程樣品目標于2027年上半年交付客戶,進一步強化在延遲和能效上的優勢,從而切入快速增長的推理市場。
除了性能提升,曦智也在同步構建生態能力。公司推出Gazelle和LTSimulator等工具,讓開發者可以直接調用光計算資源,在軟件層完成算法開發與驗證。
構建生態的邏輯也很簡單。今天的AI開發,已經高度依賴現有體系,模型、算法、框架、工具鏈,全部圍繞電子計算構建。如果一套新架構需要開發者重寫代碼、改模型、換工具,再強的性能也很難規模化。
也正是在這個背景下,生態的意義開始凸顯。
通過構建完善的軟件與開發環境,把光計算嵌入到既有體系中,讓開發者可以在原有框架下直接調用相關能力,而不需要改變開發習慣。這本質上是在降低遷移成本,加快技術擴散。
最終的結果,是把光計算從“單點性能優勢”,轉化為“系統級能力”。當它能夠與現有AI框架無縫對接,并融入完整技術棧時,其競爭力也不再局限于硬件本身,而是延伸為一整套體系化優勢。
從這個角度看,曦智當前的領先,已經不僅僅是技術指標上的領先,更多在于產品和交付層面的落地。在一個仍以實驗室為主的行業里,這一步本身,就是最關鍵的分水嶺。
/ 03 / 總結
從更長周期看,光計算的關鍵,不在于“是否比GPU更強”,而在于它能否成為AI算力體系中的一個穩定組成部分。
如果說上一輪算力提升,依賴的是更先進的制程和更強的芯片,那么下一輪,真正決定效率邊界的,很可能是不同計算范式之間的協同。
光計算的意義,也正在從“替代方案”,轉向“結構補充”:光計算負責核心高速低耗運算,光互連負責高效數據傳輸,電子負責靈活控制調度,三者協同構成下一代算力底座。光互連鋪路,光計算引擎,缺一不可,這才是突破電算力天花板的完整答案。
當前階段,曦智已經完成了從“論文驗證”到“產品雛形”的跨越,正在進入下一步:從可用產品,走向可規模部署的解決方案。
真正的分水嶺也在這里。一旦這一步被跨越,光計算面對的,就不再只是一個細分技術市場,而是整個AI算力體系中,最核心的一層。
這也意味著,它的空間,不是線性增長的,而是隨著滲透率的提升,被系統性放大。
而在這一輪變化中,誰能率先完成從“技術成立”到“工程成立”,再到“規模成立”的躍遷,
誰就有機會成為下一代算力基礎設施中的關鍵節點。
從這個角度看,光計算的價值,不只是提升效率,而是為下一代算力架構提供一種新的可能。
而曦智,無疑已經走在了這條路徑的前列。
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