AI大模型的參數規模正以每年10倍速度膨脹,而算力芯片之間的通信帶寬,卻卡在銅纜的物理極限上寸步難行。當電信號在銅線里發熱、衰減、相互串擾時,光互聯就像在芯片間修了一條無聲、無熱、無限寬的高速路。 2026年,這條路終于鋪到了數據中心的核心樞紐。
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為什么非“光”不可?
答案很簡單:銅已經跑不動AI的數據洪流了。
在高速傳輸下,銅纜就像一個巨大的發熱電阻。當你試圖用112Gbps甚至224Gbps的速率把數據送出芯片,信號在銅線上衰減之快,迫使傳輸距離縮短到1米甚至0.5米以內。而且,為了對抗衰減,SerDes(串行器/解串器)電路會瘋狂耗電——一臺由數萬張GPU組成的AI集群,可能有超過30%的電力并非用于計算,而是白白消耗在數據傳輸上。
光的優勢是降維打擊:一根光纖的帶寬是銅纜的千倍,功耗卻降低90%,且光信號在傳播中幾乎不發熱、無串擾。 用光把交換機和GPU、HBM內存連起來,等于給窒息的數據流打開了一扇巨大的天窗。
最新突破:從“柜子之間”殺入“芯片之間”
過去,我們只在數據中心之間或機柜之間用光(可插拔光模塊)。但2026年,光互聯已經挺進到距離芯片最近的地方。
- 共封裝光學(CPO)量產落地:臺積電在2026年4月的技術論壇上宣布,其緊湊型通用光子引擎(COUPE)正式進入量產,直接為英偉達、博通等客戶提供將光引擎與交換芯片封裝在一起的硅光方案。英偉達隨即在GTC 2026上,正式交付了去年預熱的CPO版Spectrum-X光子交換機,單端口帶寬達1.6T,整機交換能耗相比傳統方案直降40%,已被Microsoft Azure首批大規模部署于下一代AI訓練集群。
- 片上光互聯商業化前夜:Intel與Ayar Labs在5月取得突破,成功演示了基于“TeraPHY”光I/O小芯片的至強處理器,直接在芯片封裝上通過光發射器輸出8Tbps的帶寬,延遲低于5ns/米,目標直指解耦計算與內存的“光橋”3。這意味著,CPU和GPU將通過光,像用放大鏡匯聚陽光一樣,直接與遠處的HBM內存池精準“對話”。
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- 創業勢力推動片間互聯:初創公司Lightmatter和Celestial AI推出的光互聯層,已進入頂尖AI芯片的測試平臺。它們用微環諧振器直接在多顆GPU間形成片上光網絡,帶寬密度達到驚人的Tbps/mm量級,幾乎將整個互聯帶寬瓶頸從底層抹除。
下一個千億級賽道,中國廠商卡位關鍵點
光互聯的市場規模,正隨著CPO滲透率飆升。LightCounting最新報告指出,2026年全球光互聯(含CPO與光I/O)市場將達到62億美元,并在2029年沖破200億美元,復合增長率超60%。產業鏈上的價值轉移非常清晰:
- 上游硅光芯片/引擎:臺積電、英特爾掌握核心集成能力,而中際旭創、光迅科技等中國廠商正加速自研硅光晶圓級引擎,試圖擺脫對傳統InP(磷化銦)激光器的依賴。
- 關鍵設備與封裝:CPO需要的3D封裝、晶圓級測試和光纖高密度對準,催生了如天孚通信、羅博特科等精密設備與組件商的巨額訂單。券商分析師普遍認為,誰掌握超高精度光纖陣列耦合技術,誰就捏住了光互聯的產量命門。
- 互聯協議與生態:英偉達的NVLink-CPO、AMD的Infinity Fabric光版,以及開放的UALink標準,正在爭奪光互聯的協議層話語權。這絕非單純硬件的比拼,而是誰能定義“光上跑的數據長什么樣”的戰爭。
深度觀察:光互聯將重塑整個AI基建
- 打破內存墻,釋放真正的算力
當前HBM顯存容量受限于物理距離,光互聯使得“共享光內存池”成為可能。未來一塊GPU不再受限于身邊那幾顆HBM,而是通過光通道訪問幾十米外的龐大內存陣列。內存墻一旦倒塌,AI訓練效率可能迎來10倍級躍升。 - 計算與互聯的“光即服務”
當光互聯帶寬和能效足以支撐跨機柜的無損通信,數據中心將像擰水龍頭一樣按需調配光互聯資源。大模型訓練不再受限于單一SuperPod,而是可以動態組建跨數百米的光計算網絡。這會把AI基建變成一種類似“算力光電網”的全新服務。 - 中國廠商的換道超車機會
在傳統電SerDes領域,中國追趕博通、英偉達難度極大。但光互聯是一個相對平行的新賽道,尤其在硅光芯片設計、高速光封裝、密集光纖陣列等環節,國內已有深厚積累。風險在于量產良率和激光器國產化,一旦突破,就能在AI基建最底層的連接層上占據高利潤錨點。
一句話總結: 光互聯不是“錦上添花”,而是AI算力走向百萬卡集群的“唯一生路”。銅的盡頭是光,2026年,光正從機柜門外的光纖,堅定地走進芯片封裝內部,點亮算力的每一個角落。
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