C114訊 11月6日消息（水易）全球算力需求正經(jīng)歷前所未有的爆炸式增長。而隨著摩爾定律逐漸失效，單節(jié)點計算性能提升放緩，通過高速互連技術構建大規(guī)模集群，成為延續(xù)算力增長的關鍵路徑。
與此同時，面對先進制程芯片的“封鎖”，通過集群計算彌補單芯片性能的不足，成為國產(chǎn)算力“換道超車”的重要機遇。特別是在光互連層面，中國具備全球領先的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，能夠通過系統(tǒng)級創(chuàng)新，實現(xiàn)算力能力的反超。
通過市場工商機構查詢獲悉，片間光互連（Optical Input/Output，OIO）技術企業(yè)光聯(lián)芯科在成立不到兩年時間，已經(jīng)完成多輪融資落地，近日更是再次獲得兩大頂級資本聯(lián)合投資。資本的看好，體現(xiàn)了對光聯(lián)芯科OIO技術方案的認可，也說明商業(yè)化進程全面加速。“光聯(lián)芯科所代表的光互連技術，實現(xiàn)AI時代低能耗、高算力，有望賦能國內(nèi)XPU公司，推動中國進入全光互連時代。”
未來光子服務器集群概念圖
光互連成為算力時代不可或缺的基礎設施
為什么需要光互連技術？隨著千卡、萬卡集群的出現(xiàn)，不斷推高計算節(jié)點之間的通信量，基于銅纜的互連技術在帶寬密度、傳輸距離與能耗效率上的瓶頸日益凸顯，任何網(wǎng)絡延遲或帶寬瓶頸都會導致昂貴的GPU空閑等待，大幅降低整體計算效率。
光子作為光互連技術的信息載體和物理基石，具有極低傳輸損耗、超高頻率、抗干擾等物理特性，使得光互連技術在帶寬、距離、抗擾、功耗、密度等方面具有壓倒性優(yōu)勢，成為智算中心以及超節(jié)點場景下的優(yōu)選方案。
硅光晶圓級系統(tǒng)測試
近年來，CPO、OIO等光互連技術不斷突破，逐步引入數(shù)據(jù)中心架構。CPO將光芯片與交換芯片封裝在一起，以期對可插拔光模塊的替代，英偉達、博通等巨頭已充分驗證CPO的可行性。研究機構YOLE表示，CPO市場價值預計到2030年的復合年增長率高達137%，主要由從可插拔光模塊向CPO、以及從銅纜向光通信的轉(zhuǎn)變所驅(qū)動。
光聯(lián)芯科所聚焦的OIO則更進一步，其核心理念非常具有顛覆性，它徹底摒棄傳統(tǒng)的銅線電氣I/O，將光互連直接集成到計算芯片的封裝內(nèi)部或緊鄰位置，實現(xiàn)光芯片與計算/存儲芯片直接封裝，使芯片能夠直接通過光信號進行數(shù)據(jù)處理，是“超越摩爾”的重要方向。
OIO的優(yōu)勢主要在于消除了板級電氣走線瓶頸，能夠大大提升傳輸帶寬，并將延遲降低至納秒級，能夠更好的契合AI模型訓練的需求。另外，由于消除了電氣走線帶來的巨大能量損耗，OIO將帶來顛覆性的能效提升。
相關研究數(shù)據(jù)顯示，相比于傳統(tǒng)商業(yè)解決方案，OIO可將數(shù)據(jù)傳輸帶寬提升7倍，功耗降低為1/5，尺寸降低為1/12，大幅提升互連性能，滿足高性能計算場景需求，為資源池化提供保障，有望成為未來算力時代不可或缺的基礎設施。
從芯片到封裝，光聯(lián)芯科OIO邁向?qū)嵱没?/strong>
事實上，面對算力效能瓶頸，英偉達等巨頭早已開始布局光互連生態(tài)。比如，銅纜方案的堅定支持者和受益者英偉達也在今年發(fā)布了CPO交換機；再比如AMD和英特爾、英偉達罕見聯(lián)手，投資一家名為Ayar Labs的光芯片初創(chuàng)公司。
Ayar Labs在OIO領域有深厚的積累，旨在利用其光學I/O技術打破AI數(shù)據(jù)移動瓶頸，使客戶能夠最大限度地提高不斷增長的AI基礎設施的計算效率和性能，同時降低成本、延遲和功耗。自2015年成立以來，Ayar Labs已經(jīng)拿到過眾多知名企業(yè)和機構的投資，凸顯了光學I/O技術重新定義AI基礎設施未來的潛力。
公開資料顯示，光聯(lián)芯科是國內(nèi)光互連OIO領域的創(chuàng)新引領者，主要聚焦高性能計算的片間光學互連。公司核心團隊成員包括來自麻省理工、清華、浙大、中科院等國內(nèi)外知名高校院所及Marvell等行業(yè)巨頭，擁有豐富的硅光研發(fā)及產(chǎn)品量產(chǎn)經(jīng)驗。
光聯(lián)芯科團隊在進行OIO芯片測試
目前，光聯(lián)芯科已經(jīng)能夠提供從芯片到封裝的全鏈條方案。在CIOE 2025期間，多通道WDM OIO硅光芯片、多通道WDM OIO光引擎、多通道WDM OIO光引擎驗證板亮相，將OIO產(chǎn)業(yè)化落地進一步向?qū)嵱没七M。
值得一提的是，光聯(lián)芯科在研的OIO光引擎產(chǎn)品可以實現(xiàn)計算芯片直接出光，大幅度提升芯片片間的傳輸帶寬的同時大幅度降低傳輸能耗，相比數(shù)據(jù)中心光模塊的帶寬能效積實現(xiàn)萬倍提升，極大提升AI集群訓練和推理效能，助力AI大模型普惠落地，推動智算中心向全光互連邁進。
光聯(lián)芯科CEO陳超在某行業(yè)論壇中表示：雖然OIO仍處于早期階段，但是從長期來看，OIO技術終將取代電互連成為算力芯片的“神經(jīng)束”，尤其在3D堆疊GPU、存算一體架構中，光替代電進行傳輸是突破“功耗墻”與“帶寬墻”的唯一路徑。“電更擅長計算，光更擅長連接。我們做的，就是為AI芯片之間鋪一條‘光速公路’。”
光聯(lián)芯科CEO陳超（圖片來源：行業(yè)論壇公開資料）
開放生態(tài)，鋪就國產(chǎn)算力差異化進階之路
需要指出的是，OIO產(chǎn)業(yè)鏈包含設計、光芯片、計算/存儲芯片商、服務器廠商和制造代工廠等環(huán)節(jié)，技術的規(guī)模落地需要開放的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。在此背景下，光聯(lián)芯科除了持續(xù)夯實堅實的技術基底，也在搭建可規(guī)模化的生態(tài)框架。
據(jù)了解，光聯(lián)芯科正逐步與國內(nèi)多家頭部GPU企業(yè)展開合作，構建開放的“光速網(wǎng)絡”，為未來全國范圍的數(shù)據(jù)中心布局提供技術支撐。陳超曾在公開演講中強調(diào)，“我們選擇走安卓體系的開放生態(tài)路線，而不是英偉達iOS式的‘封閉模式’。任何國產(chǎn)GPU企業(yè)都能接入我們的光互連網(wǎng)絡，從而形成真正的國產(chǎn)智算體系。”
另外，如前文所述，光互連是破解數(shù)據(jù)傳輸效率瓶頸，充分釋放算力效能的關鍵技術，更是國產(chǎn)算力“換道超車”的新路徑。光聯(lián)芯科的技術愿景是：“單芯片算力與英偉達有一定差距沒關系，如果我們能讓國產(chǎn)芯片以大帶寬、低能耗的光互連鏈接起來，完全有可能在‘計算+互連’的系統(tǒng)層面超越英偉達，而且運營成本還能有數(shù)量級的下降。”
今年以來，基于國產(chǎn)算力的超節(jié)點方案涌現(xiàn)并落地，光互連技術在其中發(fā)揮著重要作用，讓產(chǎn)業(yè)界看到了通過集群彌補單芯片性能不足的可行性。通過“先進封裝+高速光互連”的系統(tǒng)級創(chuàng)新，中國AI智算集群將不再受制于制程限制，2030年中國算力集群將率先邁入全光互連時代。
可以說，在“連接”這一新興戰(zhàn)場上，光聯(lián)芯科有望成為新的隱形冠軍。“我們不僅在解決能耗與帶寬的底層瓶頸，更在參與定義下一代算力基礎設施的架構標準。”
