英偉達(dá)在下一代AI計(jì)算架構(gòu)上的戰(zhàn)略部署，正加速推動(dòng)光互連技術(shù)從數(shù)據(jù)中心邊緣走向核心。

3月11日，據(jù)集邦咨詢TrendForce最新研究，隨著AI集群規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，銅纜傳輸?shù)奈锢砥款i日益凸顯，光學(xué)傳輸技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略地位顯著提升。

集邦咨詢預(yù)測(cè)，共封裝光學(xué)器件（CPO）在AI數(shù)據(jù)中心光通信模塊中的滲透率將穩(wěn)步攀升，至2030年前后有望達(dá)到約35%。

不過博通此前指出，雖然光傳輸是長(zhǎng)期的替代趨勢(shì)，但其核心的SerDes芯片技術(shù)正在不斷突破銅纜的物理極限。憑借顯著的成本和功耗優(yōu)勢(shì)，博通判斷銅基方案至少在2028年之前，仍將是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部短距離互連市場(chǎng)的絕對(duì)主導(dǎo)者。

華爾街見聞提及，英偉達(dá)上周宣布向Lumentum和Coherent各投資20億美元，合計(jì)40億美元，并簽署多年期采購(gòu)協(xié)議，以優(yōu)先鎖定先進(jìn)激光及光學(xué)器件供應(yīng)。

此舉被視為英偉達(dá)在關(guān)鍵光學(xué)組件上的重要布局，同時(shí)也表明未來AI計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)光學(xué)技術(shù)的依賴程度將持續(xù)加深。

銅纜觸及物理極限，光傳輸需求加速釋放

集邦咨詢指出，當(dāng)芯片互連規(guī)模從單機(jī)架擴(kuò)展至跨機(jī)架部署，例如由八個(gè)英偉達(dá)NVL72系統(tǒng)組成的576-GPU集群，銅纜互連將難以滿足所需的性能與帶寬要求。

英偉達(dá)NVLink 6通信協(xié)議將每通道傳輸速率定義為400G SerDes，單GPU帶寬上限高達(dá)3.6 TB/s。在此極端傳輸速率下，銅纜電信號(hào)隨距離衰減迅速，有效傳輸距離被壓縮至不足一米。

此外，光學(xué)傳輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)力集中體現(xiàn)在波分復(fù)用（WDM）技術(shù)上。該技術(shù)允許在單根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)，大幅提升傳輸密度，是銅纜方案難以企及的固有優(yōu)勢(shì)。

英偉達(dá)在CPO與硅光子領(lǐng)域的技術(shù)路線，采用臺(tái)積電COUPE 3D封裝技術(shù)，將邏輯芯片與光子芯片進(jìn)行堆疊集成，并在硅光子芯片上集成200G PAM4微環(huán)調(diào)制器（MRM），在提升光引擎帶寬密度的同時(shí)控制體積與功耗。

與此同時(shí)，多家主要云服務(wù)提供商正與新興初創(chuàng)企業(yè)合作，積極開發(fā)新型光互連解決方案，為下一輪帶寬需求做好儲(chǔ)備，并為CPO技術(shù)的大規(guī)模商用鋪墊基礎(chǔ)。

CPO商用進(jìn)程，從規(guī)?；ミB到機(jī)架內(nèi)部署分階段推進(jìn)

集邦咨詢預(yù)計(jì)，基于硅光子和CPO的光互連技術(shù)將率先在英偉達(dá)Rubin一代用于機(jī)架間（scale-out）數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)規(guī)劃將其整合至未來的機(jī)架內(nèi)（scale-up）互連架構(gòu)。

就近期而言，CPO在AI數(shù)據(jù)中心光收發(fā)模塊中的占比預(yù)計(jì)在2026年僅約為0.5%。

展望更長(zhǎng)周期，隨著硅光子與CPO封裝技術(shù)持續(xù)成熟，集邦咨詢判斷，跨多機(jī)架的scale-up光互連方案最早可能在Rubin Ultra或Feynman一代出現(xiàn)。

至2030年前后，基于硅光子的CPO方案滲透率有望達(dá)到約35%。集邦咨詢同時(shí)提示，包括先進(jìn)光互連架構(gòu)及光學(xué)I/O在內(nèi)的新型光學(xué)技術(shù)也可能在此期間相繼涌現(xiàn)。