📌 看点简介
AI 基础设施的真正瓶颈,已经悄悄从"算力"转移到了"通信"。过去三四年,AI 算力增长了 300 倍,而光互连只增长了 30 倍——这 10 倍的 Gap 有一个直接的名字,叫通信墙。打穿这堵墙的关键技术,正在迎来高成长的超级周期。
本期,我们邀请到 TeraHop 副总裁、前中华光电学会主席于让尘(Ryan Yu)博士一起聊聊光互连行业正在经历的这场技术革命和产业格局。
从 Scale Up / Scale Out / Scale Across 的三重互连场景,到可插拔 / NPO / CPO 的三条技术路线;从 NVIDIA 斥资 40 亿美金战投 Lumentum 和 Coherent 背后的垂直绑定信号,到 OFC 上突然爆发的开放标准生态;从谷歌 Ironwood TPU v7 + OCS 构建的"最强大脑",到硅光、薄膜铌酸锂、III-V 族化合物半导体三条重要技术路线的融合演进。
⏱️ 时间戳
00:00 AI 时代的通信墙
03:05 光互连在 AI 算力中的不可替代性:脑灰质与脑白质
05:48 AI算力集群互连的Scale Up,Scale Out,Scale Across
11:19 光进铜退的经济账
14:09 可插拔 / NPO / CPO 三条技术路线深度拆解
15:25 硅谷大厂的技术选择:谷歌、Meta、亚马逊、英伟达的路线差异
20:58 光方案的技术演进路线
26:10 12.8T的带宽飞跃
27:26 英伟达 40 亿美金战投 Lumentum & Coherent 的产业信号
30:36 OFC多元协议与开放生态
34:55 OCS 光交换 vs 电交换:谷歌 10 年布局与行业机会
42:15 光模块厂商的未来布局
43:36 实现 400G per lane的重要技术路线:硅光 / 薄膜铌酸锂 / EML激光器
45:15 万亿美金级价值链重塑&发展瓶颈
48:44 5-10 年展望
💬 金句预览
"算力过去四五年发展了 300 倍,而 AI 连接只发展了 30 倍。这个差距有 10 倍的 Gap 要去填补,必须整个业内一起来努力。" —— 02:35
"Use copper when you can, use optics when you must.(能用铜就尽量用铜,必须用光就用光。)" —— 11:38
"所有的互连网公司他们是很实际的,他们不会做宗教式的选择。" —— 19:29
"可插拔模块、NPO、CPO——甚至同一个互连网公司,它三项都选,叫做成年人不做选择题。" —— 20:48
"谷歌已经走在最前面 10 年,其他互连网公司还基本是零——这对供应商来讲是一个 Greenfield 机会。" —— 38:10
"哈哈哈,这个很快变成一个万亿级别的问题。" —— 45:15
"大家应该把光互连看作算力的一部分——而不是把算力和互连看作互相争夺资源的两块,而是一个共生、共同成长、共同优化的生态。" —— 49:03
📖 专业词汇
光互连 Optical Interconnect:用光信号替代铜线中的电信号来传输数据。更高带宽、更低延迟、更少能耗。在大模型时代从"数据中心的基础设施配件"上升为"AI 算力架构的核心变量"。
通信墙 Communication Wall:AI 算力增长远远超过互连带宽增长(300x vs 30x)带来的瓶颈——芯片越来越强,但"把它们连成一个系统"的能力增长最慢。今天 AI 集群算力跑不满,很大一部分就损失在这堵墙上。
Scale Up / Scale Out / Scale Across: AI 集群互连的三重场景。Scale Up 是机柜内互连(距离最短、带宽要求最高);Scale Out 是机柜间互连(构建大训练集群);Scale Across 是跨数据中心互连(解决单个数据中心的电力/土地极限)。
可插拔(Pluggable):光模块的经典形态——像 U 盘一样插在交换机上,灵活、易维护、供应链开放。TeraHop 的 12.8T XPO 是目前最具代表性的下一代高速可插拔方案。
LPO(Linear Pluggable Optics):可插拔的"低功耗版本"——把传统可插拔模块里最耗电的 DSP 环节拿掉,保留易维护性,更适合 AI 集群。
NPO(Near-Packaged Optics):近封装光学——光模块往主芯片靠近一步,但还没完全封装在一起。是可插拔和 CPO 之间的中间路线。
CPO(Co-Packaged Optics):共封装光学——把光引擎和主芯片深度封装成一个整体。带宽密度最高、电路径最短(毫米级)、延迟最小,被公认是下一代超大规模 AI 集群的终极形态。英伟达 Rubin 架构首次采用 CPO,被视为光互连近十年来最大架构变革。
OCS(Optical Circuit Switch,光交换机):不同于传统电交换机一站站接收/判断/转发数据包,OCS 直接建立端到端的光路径,让数据沿专用通道通过。功耗低、延迟小、成本优。谷歌用 OCS 构建了 9,216 颗 TPU 的 Ironwood 超级大脑。
Coherent Light(相干光传输):一种高级光调制技术,天然具备放大作用,链路预算更高。与 OCS 是天然搭档——能弥补 OCS 的信号损耗,让光交换方案在未来更高速率下依然跑得动。
硅光 Silicon Photonics:在硅衬底上用半导体工艺(CMOS 兼容)集成光学器件的技术平台。让光器件像芯片一样在 12 英寸晶圆上大规模量产,是过去几年整个光互连行业最重要的底层变化。
TFLN(Thin-Film Lithium Niobate,薄膜铌酸锂):下一代高性能电光调制器的材料平台。可以嫁接到硅光平台上形成混合集成方案。
III-V 族化合物半导体:激光光源的主流材料(InP 系列),代表器件包括 DFB、EML 等。硅本身不发光,所以激光器至今是光互连绕不开的关键组件。
MSA(Multi-Source Agreement):行业多源协议——多家公司共同制定的开放标准,避免被单一供应商绑定。今年 OFC 出现了 LPO MSA、Open CPX MSA、SDM4 MCF 三大新标准,100+ 公司参与。
NVL72 :英伟达最新一代机架式 AI 大脑(72 颗 GPU 通过铜缆互连。
Ironwood(TPU v7):是谷歌 2025 年 4 月发布的 9,216 颗 TPU + OCS 的超级大脑。两条路线的代表作。
光进铜退:随着单通道速率向 200G/400G 迈进,铜缆物理极限(1–2 米)逼近临界点,光互连逐步取代铜互连成为确定性趋势。
脑灰质 vs 脑白质:于博士贯穿全期的类比——灰质是计算(算力),白质是连接(互连)。人类大脑两者比例接近 1:1,而 AI 数据中心今天光互连只占 10–20%。"我们还在猫的阶段。"
🗂️ 内容大纲
一、通信墙:AI 算力 300 倍 vs 光互连 30 倍增长
算力、存储、互连:AI 集群发展的三个绕不开的主题
3 万美金的 H100 为什么跑不满:互连上的限制最终变成算力上的限制
光互连已经不是配件,是必选项
二、三重互连场景:Scale Up / Scale Out / Scale Across
机柜内、机柜间、跨数据中心——三种距离对应三种解决方案
Meta 的曼哈顿规模数据中心园区:Scale Across 的极限案例
为什么 Scale Up 是光互连的最大增量
NVL72 逼近铜缆物理极限:光进铜退的拐点
三、Scale Up 技术路线的"成年人不做选择题"
可插拔 / LPO / NPO / CPO 四条路线的本质差异
大厂的真实选择逻辑:没有宗教式的信仰,只有场景化的最优组合
TeraHop 的策略:"让三条马都在跑"
四、市场信号冲突:GTC 的垂直绑定 vs OFC 的开放爆发
NVIDIA 40 亿美金战投 Lumentum & Coherent:供应链锁定背后的 CPO 野心
OFC 开放标准潮:LPO MSA、Open CPX MSA、SDM4 MCF 为何此时密集推出
100+ 公司为什么都在推开放生态:大厂不愿被任何人锁死
五、OCS 光交换:谷歌十年布局开启的产业新机会
从"每条链路跑多快"到"数据在网络里怎么走"
Ironwood(TPU v7):9,216 颗 TPU + OCS 的最强大脑
CapitalG 最新加注 Celero Communications:相干光与 OCS 的天然配对
电交换不会消失,但 OCS 的比例会持续上升
六、半导体化的必然:材料之争与万亿美金级价值链
万亿美金市场的底层共识:朝晶圆级、CMOS 兼容的光电集成走
硅光 / TFLN / III-V 三条材料路线的并行演进与相互融合
激光器晶圆生态的瓶颈:3 英寸 vs 12 英寸的量级差距
量子点激光器 & TSMC COUPE:破局的两个方向
七、5–10 年展望:从"猫"到"人"的演化
大脑的演化类比:灰质(算力)和白质(连接)的比例变化
今天的 AI 数据中心:我们还在猫的阶段
光互连未来还有 5 倍以上的增长空间
八、收尾金句:"把光互连看作算力的一部分"——共生、共同成长、共同优化
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