🎙️ 硅谷洞察局 EP15 | 你相信光吗?前 Waymo 激光雷达工程师聊光、芯片与 AI 的周期
一线洞察,深度思考。硅谷核心科技从业者,带你触摸 AI 变革深处。
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📌 本期看点
CNBC 9 月 4 日报道,英伟达今年 3 月以来承诺投给光子和光学公司的钱,至少有 65 亿美元。AI 的瓶颈正在从「算得慢」变成「数据搬得慢」,硅光这个喊了十几年的方向,突然成了资本抢着下注的地方。
这期请到的是我的好朋友江芸珊 Cathy。她是 UCLA 电子工程博士,读博时在 Photonics Lab 做时间拉伸 LiDAR 和硅基光子学非线性效应,毕业后在 Waymo 做 LiDAR 工程师。今年年初她离职了,接下来会以 Founding Member 加入一个新的光子团队,做下一代数据中心的光互联。我自己是芯片薄膜工艺出身,一个做光,一个做过膜,聊起来有不少技术上的碰撞。
我们从「3 纳米到底是不是 3 纳米」聊起:光为什么在吃掉铜,光计算为什么每十几二十年就火一次,LiDAR 为什么越做越小、越做越便宜,还有 Anthropic 发布的新标准让 Claude 这样的 AI 可以操作实验仪器,这对硬件和科研意味着什么。中间还有两个故事:一次开错气体,意外带来一个材料突破;一片测试晶圆碎在机台里,差不多等于一辆入门款保时捷没了。
我最想推荐最后一个话题,经历过几轮行业周期的人,怎么判断哪些知识会一直有用。Cathy 说,你学过的知识多半都还有用。
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💬 本期金句
"大家理解这个名字,更像理解 iPhone Pro Max:让你产生一个印象,芯片在不断变小,算力在不断增强。" 00:03:27
"有 AI 投资人说,他也不管这些大模型公司了,直接布局电力。任你是怎么样的 AI 出来,我就是给你发电的。" 00:08:19
"十几年前,大家就说硅光产业有一个 100 Billion 的大市场。但是甲方的订单,一直也没有来。" 00:10:46
"从原理上,和养猪场可能也没有特别大的区别。" 00:14:14
"这次的 AI 让我感觉有点不一样。我个人的体感是,它有点像个无底洞。" 00:14:30
"如果开头是「你相信光吗」,那我周围很多做光的小伙伴,没有那么相信光。越做光,越不相信光。" 00:15:57
"有很多技术突破,是大家 Make Mistake 做出来的。但我们现在做 AI 系统,其实不希望它犯错。" 00:22:42
"光计算一直是一个很 Fancy、很 Sexy 的话题,但从来没有一个大的量的实现过。" 00:26:01
"光芯片我是想做光互联芯片,我对光计算还是一个悲观态度。" 00:27:26
"仔细去看,这不是突然有一天发现了什么,把整个 Transformer 架构革新了。都是这种小的、一点点的创新。" 00:29:53
"把东西说复杂,这个事情并不难。把事情说得越简单,让完全没有背景的人听懂,背后一定花了很大的功夫。" 00:37:56
"我给自己定了一个标准:如果这个技术,我不能讲给小时候的我听,我可能就对它还不够理解。" 00:38:22
"在虚拟环境里,AI 可以无限地做实验,因为成本低。但在物理世界,我们做错一次,一辆保时捷就没有了。" 00:50:24
"以前是客户选择晶圆厂,现在是晶圆厂选择客户。" 01:02:17
"你学过的知识,多半它都还是有用的。" 01:02:47
"我觉得自己没有很聪明,也没有很努力。想知道一个东西,我更想知道原理,好奇心驱动,直到完全觉得学透了。" 01:06:19
"一个 Demo 和实际应用之间,就像一篇 Paper 和一个诺贝尔奖之间的距离一样大。" 01:08:19
"花一个小时去看从业多年的人做的综述,可能比看一些非常快的简介,能给你一个更好的 Foundation。" 01:10:48
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📖 本期术语速查(听到不熟悉的词?翻这里)
工艺节点(3 纳米、2 纳米……)
芯片制造的代际名称。早年大致对应晶体管的某个物理尺寸,现在更像一代工艺的标签,不能直接换算成真实长度。看进步要看密度、性能和功耗。
先进封装(Advanced Packaging)
把多颗芯片用高速互连封装在一起,像一颗更大的芯片那样工作。本期提到英伟达「把两颗大芯片拼在一起」,就是这个思路。
卖铲子
淘金热里最稳赚钱的,往往是卖铲子的人。指给整个行业提供必需工具、材料或基础设施的公司。
光互联(Optical Interconnect)
用光代替铜线,在芯片、服务器和机柜之间传数据。距离越长、带宽越高,光的优势越明显。「光在吃掉铜」说的就是这件事,也是嘉宾接下来要做的方向。
硅光(Silicon Photonics)
在硅芯片上做光器件,比如波导和调制器,借用半导体工厂的成熟工艺来大规模生产。
磷化铟(InP)
做激光器等光器件的关键半导体材料。硅本身不擅长发光,所以激光器常用这类 III-V 族材料。Infinera 做的就是磷化铟光子集成芯片。
良率
一批芯片里合格品的比例。新产线的良率要从低往上爬,爬到能赚钱的水平,才能大规模量产。
ALD(Atomic Layer Deposition,原子层沉积)
交替通入不同的前驱体气体,靠表面反应一层一层地长出极薄的薄膜。晶体管栅极里的关键薄膜常用这种工艺。
DOE(Design Of Experiments,实验设计)
有计划地同时改变多个参数做实验,再用数据分析找出哪个因素影响最大。
Move 37(第 37 手)
2016 年 AlphaGo 对李世石第二局的第 37 手,一步人类棋手几乎不会下的棋。
光计算
用光直接做计算,比如矩阵乘法。某些局部指标潜力很大,但输入输出、良率、稳定性这些工程问题还没解决。
LiDAR(激光雷达)
发射激光测距,生成周围环境的三维点云。Waymo 用 LiDAR、摄像头和雷达融合,Tesla 走纯视觉路线。
MHS(Model Hardware Standard,模型硬件标准)
Anthropic 在 2026 年 8 月 27 日发布的研究预览。给有程序接口的实验仪器一套统一标准,让 AI 读懂设备能做什么、能调什么、有哪些安全限制。目前仍需专家监督。
六轴平台(Hexapod)
能沿 X、Y、Z 三个方向平移、再绕三个轴转动的精密运动台,用来把光纤、芯片对准到亚微米级。
多物理场仿真
把光、热、力学形变放进同一个模型里一起算。难点在计算量、材料参数和实验校准。
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🗂️ 内容大纲
一、3 纳米到底是不是 3 纳米
一个数字加一个物理单位,为什么让人误会
节点名更像 iPhone Pro Max、宝马 X5
当年大家怎么吐槽台积电的 10 纳米
英伟达把两颗大芯片拼成一颗
过去十几年的进步,更多在供应链和先进封装
二、卖铲子的生意
投资人问:芯片的钱都花在了哪
一层铲子、二层铲子、三层铲子
投资人为什么越来越喜欢最上游:材料、稀土和电力
三、光为什么在吃掉铜
AI 的瓶颈:从算得慢,到数据搬得慢
英伟达今年连续投资光通信公司
甲方的需求带动乙方:硅光的千亿美元市场,喊了十几年
这一轮订单,直到 2023 到 2024 年才起来
Infinera 卖给诺基亚:黎明前的卖身?
半导体的大年小年:建厂、良率爬坡和产能
这次的 AI 像个无底洞
做光的人,越做越不相信光
四、Intel、ALD 和意外的发现
英伟达的硅光团队,很多人来自 Intel
Intel 的骄傲,和后来被台积电超过
一位师兄在 Intel 做实验的经历
一次开错气体,带来一个材料突破
AI 被训练得不犯错,会不会错过这种意外
AlphaGo 的神之一手,和李世石的回应
五、光计算:一个很偏科的技术
光计算每十几二十年就火一次
嘉宾读博时的光计算项目,卡在了第一步
为什么她选光互联,不选光计算
有公司提出的三步走:光互联、光交换、光计算
有的参数极好,有的差到不能看
Kimi K3:一点点积累出来的突破
六、LiDAR 和无人车
两派路线:Tesla 纯视觉,Waymo 用 LiDAR
七年前入行时,LiDAR 是瓶颈之一
算法进步之后,LiDAR 变小、变便宜
Waymo 的 360 度,和国内车的 120 度前向
降成本才能铺量:旧金山景区、演唱会和机场
自动驾驶最想进、也最难进的城市:纽约
七、AI 走进实验室
Anthropic 发布 MHS,让 AI 操作实验仪器
硬件的闭环:设计、生产、检测、数据分析
说明书本身写错了,AI 怎么办
六轴平台和 Lightning 对准算法
一片晶圆碎在机台里:一辆保时捷没了
AI 学会经典方程之后,能不能写出新方程
脑洞:AI 打通光学镜头的设计、打磨和测试
半导体两百多步,每一步都有专门的仪器商
八、行业周期里,怎么安放自己
AI 大基建,让硬件行业变快了
以前客户选晶圆厂,现在晶圆厂选客户
你学过的知识,多半都还有用
每个行业沉淀下来的 First Principle 不会变
好奇心驱动,直到学透
Demo 离落地,就像一篇 Paper 离诺贝尔奖
给投资人和工程师的建议
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🎤 主播与嘉宾
江芸珊 Cathy | UCLA 电子工程博士,Photonics Lab,论文做时间拉伸 LiDAR 和硅基光子学非线性效应。毕业后在 Waymo 做 LiDAR Engineer,年初离职,探索了几个方向(含一段短暂创业),之后会以 Founding Member 加入一个新光子团队,做下一代数据中心 Optical Interconnect。业余给硅谷101做过光刻机、英伟达、CPO、自动驾驶等节目的嘉宾。(Linkedin:www.linkedin.com)
AI-Nate | 硅谷 AI 工程师,打造 30+ 智能体、18 个 AI 产品,AI 课程导师
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⏱️ 时间戳
00:00 开场:嘉宾江芸珊 Cathy 介绍
01:37 本期主题:你相信光吗?
02:08 话题一:3 纳米到底是不是 3 纳米
02:52 一个数字加一个物理单位,为什么让人误会
03:31 节点名更像 iPhone Pro Max、宝马 X5
04:30 当年大家怎么吐槽台积电的 10 纳米
05:15 英伟达把两颗大芯片拼成一颗
05:48 过去十几年的进步,更多在供应链和先进封装
06:28 投资人问:芯片的钱都花在了哪
06:45 卖铲子:一层铲子、二层铲子、三层铲子
08:00 投资人为什么越来越喜欢最上游:材料、稀土和电力
09:14 话题二:光为什么在吃掉铜
09:48 英伟达今年连续投资光通信公司
10:32 甲方的需求,带动乙方的发展
10:48 硅光的千亿美元市场,喊了十几年
11:03 这一轮订单,直到 2023 到 2024 年才起来
11:17 Infinera 卖给诺基亚:黎明前的卖身?
12:33 行业周期:从半导体绕一圈,又回到半导体
13:03 半导体为什么有大年小年
14:30 这次的 AI 像个无底洞
16:02 做光的人,越做越不相信光
16:26 英伟达的硅光团队,很多人来自 Intel
17:11 Intel 的骄傲,和后来被台积电超过
18:04 一位师兄在 Intel 做实验的经历
20:28 ALD:一次开错气体,带来一个材料突破
21:37 像门捷列夫做梦:DOE 之外的意外发现
22:29 AI 被训练得不犯错,会不会错过意外发现
23:08 AlphaGo 的神之一手
24:28 话题三:用光做 AI 芯片,优势和代价
25:00 光计算,每十几二十年就火一次
26:09 嘉宾对这一波光计算持悲观态度
26:32 读博时的光计算项目:卡在第一步
27:26 为什么她选光互联,不选光计算
27:47 有公司提出的三步走:光互联、光交换、光计算
28:48 一个很偏科的技术
29:34 Kimi K3:一点点积累出来的突破
30:28 话题四:LiDAR 与无人车
31:00 两派路线:Tesla 纯视觉,Waymo 用 LiDAR
31:28 七年前入行时,LiDAR 是瓶颈之一
32:24 算法进步之后,LiDAR 变小、变便宜
32:48 Waymo 的 360 度,和国内车的 120 度前向
33:41 降成本,才能铺量
34:09 旧金山景区里的 Waymo
35:13 机场上下客,和一个省停车费的小窍门
36:24 自动驾驶最想进、也最难进的城市:纽约
37:26 把复杂的事讲简单,是真功夫
38:22 讲不给小时候的自己听,就是还没懂
38:52 话题五:Anthropic 让 AI 操作实验仪器
41:20 硬件的闭环:设计、生产、检测、数据分析
42:58 说明书本身写错了,AI 怎么办
43:29 六轴平台:亚微米级的精细对准
45:36 Lightning 算法:像闪电一样找最优点
47:30 一片晶圆碎在机台里:一辆保时捷没了
50:24 虚拟环境能无限试错,物理世界不行
51:07 设计和数据分析:AI 最先落地的地方
51:18 仿真软件:从手动点按钮,到用文字描述
52:54 AI 学会 Navier-Stokes 这些经典方程之后
53:57 老黄的 Physical AI,和纳米尺度的另一个大脑
54:44 光、热、形变:仿真为什么难
56:00 仿真加实验打通,AI 能不能写出新方程
56:38 脑洞:AI 打通光学镜头的设计、打磨和测试
58:01 镀膜参数只有几个工程师知道
58:32 半导体两百多步,每一步都有专门的仪器商
59:18 ASM 与 ASML 的渊源
01:00:09 话题六:经历行业周期,心态怎么变
01:01:41 AI 大基建,让硬件行业变快了
01:02:17 以前客户选晶圆厂,现在晶圆厂选客户
01:02:47 你学过的知识,多半都还有用
01:03:22 以为没用的硅基非线性光子学,又回来了
01:03:59 我入 AI 这一行的第一门课
01:04:43 每个行业沉淀下来的 First Principle 不会变
01:06:19 好奇心驱动,直到学透
01:07:46 快问快答:中文科技圈最想纠正的误解
01:08:19 Demo 离落地,就像一篇 Paper 离诺贝尔奖
01:09:14 AI 创业的 Demo 陷阱
01:10:11 给投资人和工程师的建议:花一小时看深度综述
01:11:43 结语 & 感谢
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🔗 本期提到
Anthropic:Previewing the Model Hardware Standard
www.anthropic.com
CNBC:Nvidia's investments grow to $99 billion as chip giant becomes major backer of AI companies
www.cnbc.com
Cathy 推荐的光学公众号(微信搜名字即可关注):
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📝 补充说明
18:04 说到的出口管制:是否需要许可,取决于具体技术和人员国籍,没有绿卡并不等于不能入职。节目里讲的是一位师兄当年的个人经历。
01:04 提到的斯坦福 CS229 机器学习课由吴恩达(Andrew Ng)主讲,Andrej Karpathy 主讲的是深度学习课程 CS231n。
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