光芯片,重磅进展

文章核心观点 - 人工智能基础设施的瓶颈正从计算转向网络,光互连技术(特别是共封装光学CPO和近封装光学NPO)被视为突破铜互连在速度、密度和功耗方面限制的关键路径,多家初创公司在该领域取得技术进展并开始向客户提供测试和评估方案 [3][6][9][15] - 英伟达作为行业领导者,通过投资(如向Lumentum和Coherent各投资20亿美元)和参投初创公司(如向Scintil Photonics投资5800万美元)积极布局光互连供应链,以应对磷化铟激光芯片等关键材料的供应瓶颈 [2] - 光互连技术有望显著降低大规模AI系统的功耗、延迟和成本,并支持构建远超当前规模的GPU集群(如超过1024个GPU),从而推动下一代人工智能基础设施的发展 [8][9][16] 光互连技术趋势与行业动态 - 共封装光学(CPO)技术旨在将光引擎与计算芯片(如GPU、交换机ASIC)紧密集成,以大幅降低功耗、增加带宽和传输距离,英伟达预计将在其开发者大会上公布更多相关计划 [2] - 近封装光学(NPO)作为一种过渡方案,将光引擎置于计算芯片封装之外但距离很近,受到部分超大规模数据中心运营商的关注,预计在CPO大规模量产(预计2028年)前存在市场需求 [15] - 行业正从传统的可插拔光模块向CPO/NPO架构演进,以解决铜互连在高速传输下的信号衰减、高功耗(如英伟达系统达600千瓦)和有限传输距离问题 [9][15] Scintil Photonics 公司进展 - 公司已开始向客户提供其单芯片DWDM激光器“LEAF Light”进行评估测试,并与“六七家公司”洽谈,目标是在2028年前实现每月生产数十万枚芯片 [2][3] - LEAF Light是业界首款用于AI基础设施的单芯片DWDM激光器,其评估套件(EVK)已于近期发布,预计2026年第二季度上市,该技术旨在比单波长CPO降低50%的功率 [3][4][5] - 公司的核心技术(SHIP)解决了DWDM激光器的波长精度一致性难题,已在合作伙伴Tower Semiconductor的200mm硅光子生产线上得到验证,为大规模生产奠定了基础 [7] - LEAF Light集成了智能监控功能,如波长锁定(WaveGuard)、每波长功率监测和运行遥测,以实现稳定的性能并便于系统管理 [5][6] Ayar Labs 公司进展 - 公司正与ODM合作伙伴Wiwynn合作开发一个机架级参考平台,该平台能使用光互连将超过1024个GPU集成到一个统一系统中,而预计每个机架功耗仅为100到200千瓦,与当前系统相当 [8][9] - 该方案采用共封装光学技术,与可插拔器件相比,可大幅降低功耗,同时将传输距离和带宽提高至多3倍,其原型光引擎带宽已超过100Tbps [9][10] - 公司近期完成了5亿美元E轮融资以加速CPO大规模生产,并与GUC合作开发基于其光I/O芯片的参考设计 [13] - 公司强调软件监控和遥测对于CPO系统的重要性,以应对光引擎故障可能导致整个芯片损坏的风险 [10][11] Lightmatter 公司进展 - 公司发布了名为Passage L20的近封装光模块,专为高性能交换机和GPU加速器设计,该技术可将现代数据中心所需的光纤数量减少一半,且无需共封装 [15][16] - L20模块通过双向光纤技术实现,每根光纤可同时以200 Gbps速率进行双向传输,仅需16个L20模块即可取代102.4 Tbps交换机中的512个200 Gbps可插拔模块,大幅节省功耗和光纤成本 [16] - 每个L20模块的额定功耗为30瓦,相比功耗可能超过10瓦的高带宽可插拔模块更具能效优势,公司预计2026年底开始提供样品 [16] - 公司还推出了与先进封装兼容的vClick表面附着光纤阵列,允许在晶圆级别测试光子组件,以改善CPO的测试和验证流程,防止有缺陷的光子器件损坏整个芯片 [17][18][19]

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