文章核心观点 - 随着人工智能数据中心对带宽和功耗的需求激增，网络规模正从电信号向光信号转型，共封装光器件（CPO）是关键技术方向，但一直缺少可集成到硅工艺中的激光器组件[2] - Tower Semiconductor和Scintil Photonics合作推出了全球首款用于AI基础设施的单芯片DWDM光引擎，该技术通过将激光器等组件集成到硅晶圆上，旨在解决纵向扩展网络的带宽、延迟和功耗挑战，并计划在2026年底前实现量产[2][9] 行业背景与技术挑战 - 人工智能数据中心内部传输的数据量相当于大规模扩展一台超级计算机，其核心挑战在于纵向扩展网络，即直接连接机架或集群内的加速器（如GPU），这需要无缝的带宽和极低的延迟[3] - 为提高带宽、降低延迟和提升能效，行业已在横向扩展网络中用光纤取代铜缆，当前焦点转向纵向扩展网络，通过将光组件集成到与处理器相同的封装中（即CPO），使光纤链路更靠近处理器[3] - 尽管英伟达和博通等公司已部署了每根光纤使用一个波长的CPO技术，但若要将多个波长的光通过单根光纤传输到单个芯片上，仍需解决将激光器本身集成到同一硅工艺流程中的可扩展方法[3][8] Scintil Photonics的技术方案 - Scintil公司开发了名为“SHIP”（Scintil异质集成光子学）的技术，该技术将激光器、光电二极管、调制器等组件集成到大规模生产的硅晶圆上，被其首席执行官称为“我们版本的CMOS技术”[5] - 具体工艺始于Tower Semiconductor提供的标准300毫米硅光子晶圆，通过翻转晶圆、将微小的未图案化InP/III-V族半导体芯片精确键合到氧化层上，并利用光刻工具蚀刻衍射光栅，最终形成八个分布式反馈激光器，该工艺能实现更精确的间距和更稳定的波长[6] - 最终产品是“LEAF Light”光子集成电路，该芯片集成了两组八个分布式反馈激光器阵列，每个光纤端口可提供八个或十六个波长，通道间隔为100或200吉赫兹，另有一个专用ASIC芯片负责控制和监测激光阵列[6] 技术优势与性能指标 - 该技术通过单根光纤传输多个波长，推动业界向“慢速宽带宽”架构迈进，例如，LEAF Light芯片将50 Gb/s的数据分布在8个通道上，而非在单个通道上传输400 Gb/s，从而提升单根光纤的数据容量和整体能效[8] - 该设计可在单根光纤中实现高达1.6 Tbps的数据传输速率，且根据英伟达的路线图，未来的DWDM互连技术有望实现低于1皮焦耳/比特的功耗[8] - 该技术最重要的优势之一是降低延迟，在拥有数十甚至数百个GPU的大规模网络中，使用低带宽的DWDM连接多个GPU可以将GPU利用率提高一倍[8] 商业化计划与行业影响 - Scintil和Tower Semiconductor计划在2026年底前向客户提供数万台设备，并计划在明年将产量提高一个数量级，预计到2028年，当客户计划在规模化网络中部署DWDM时，供应链将准备就绪[9] - 该技术被视为实现下一代CPO的关键，专门针对纵向扩展网络，而不仅仅是已证明可行的横向扩展网络[8]