人工智能对高吞吐量和节能光学基础设施的需求,成为本月在洛杉矶举办的光纤通信会议(OFC)的热门话题。据OFC 2026参会人员和行业观察家表示,网络的"光学化"——即用光纤替代铜线,光学连接成为必需品——在AI时代至关重要。
威廉布莱尔研究分析师塞巴斯蒂安·纳吉在公司OFC 2026观察报告中写道:"整个生态系统的兴奋情绪显而易见,AI在规模扩展、横向扩展和跨域扩展方面推动了对连接解决方案的巨大需求。随着AI将关注点从单个芯片转向整个计算系统,驱动高性能的能力越来越依赖于这些系统如何连接在一起。虽然关于哪种形态因子将获得最大发展(如铜线与光学、共封装与可插拔)的争论依然激烈,但从我们的角度来看,主要趋势是随着集群变得更大、机架密度增加,对可靠高性能连接的需求持续加速。"
伍德赛德资本合伙人得出结论,光学基础设施现在是AI时代的"一阶挑战"。该企业财务咨询公司在会议报告中写道:"今年OFC会议的重心毫无疑问是AI数据中心,以及支撑其扩展所需的光学主干网。其速度和规模至少超出OFC传统电信导向一个数量级。"
思科光学系统和光学集团高级副总裁兼总经理比尔·加特纳表示,在未来5年内,AI光学将成为数据中心光学市场的主要增长贡献者。加特纳指出,到2030年,AI光学总目标市场(TAM)将超过每年200亿美元,AI应用需要支持400G、800G、1.6T和3.2T的高速光学吞吐量。
共封装光学技术(CPO)在OFC上总是备受瞩目,今年更是获得更多关注,部分原因是英伟达的推动。在英伟达GTC活动上,CEO黄仁勋重申了英伟达将CPO作为围绕Spectrum X平台构建的未来大型GPU配置关键组件的兴趣。威廉布莱尔分析师纳吉指出,英伟达计划在2028年发布的费曼机架中引入基于CPO的扩展技术。
纳吉写道:"虽然目前扩展领域主要由无源铜线服务,但数据速率和机架密度正促使向替代方案转变。虽然Marvell(收购Celestial AI后)、博通和英伟达等许多光学提供商认为共封装光学是正确的解决方案,但其他公司指出可插拔铜线、微LED、线性光学和近封装光学可能是扩展的更好替代方案(因为它们的功率效率、灵活性和成本)。我们预计,随着连接在五年内逐渐从铜线转移,将有这些解决方案的广泛组合成功,具体取决于特定系统或部署的用例和规模。"
伍德赛德资本合伙人预测,到2027年,1.6T预计将超过800G,成为新AI后端架构中的主要端口速度。该公司写道:"向224G通道的转变、向448G的推进,以及1.6T光学模块前所未有的生产增长率,突显了路线图被激进推进的程度。"
速度提升的一个例子是博通的Taurus BCM83640,这是为1.6T收发器应用构建的400G/通道光学DSP。Taurus DSP平台将支持下一代3.2T光学收发器模块。
据博通称,400G/通道技术是200G/通道架构的下一个演进,为高性能网络和AI基础设施的带宽扩展提供关键步骤。博通表示:"使用Taurus BCM83640的1.6T可插拔模块将每个光通道的带宽翻倍,有效在1RU系统中实现102.4T交换容量,以改善AI光学互连中的带宽密度。此外,采用400G/通道光学接口为最终部署具有400G/通道电接口的3.2T模块解决方案奠定基础,用于204.8T交换机。"
分析公司LightCounting的首席执行官兼创始人弗拉基米尔·科兹洛夫在与博通Taurus发布相关的声明中说:"我们预计在未来5年内,将出货超过1亿个1.6T和3.2T光学收发器,其中近一半将使用400G光学技术。高速光学互连对AI集群的运行至关重要。通道速率翻倍一直是跟上带宽增长的成熟策略,很高兴看到首个每通道400G解决方案开始可用。"
AI的能源需求对企业和超大规模组织构成挑战。许多OFC参展商以不同方式寻求解决这一问题。例如,思科推出了Open Transport 3000系列,这是一个多轨道开放线路系统,将多个光纤轨道的光学组件集成到单个线路卡中,为超大规模运营商、新云运营商和非常高端的企业AI应用提供功率和密度改进。
Arista开发了12.8 Tbps液冷光学模块,据称将帮助解决AI数据中心网络开发所需的功率和性能问题。据Arista称,超密集可插拔光学(XPO)使用64个电通道提供12.8Tbps带宽,并包括能够支持400W+模块功耗的集成液冷冷板。
Arista还表示,它已组建了大约45家领先光学模块供应商作为多源协议的一部分,以构建和支持XPO(它确定了其中三家供应商:Lightmatter、Eoptolink Technology和TeraHop)。
另一项推出是Coherent的热电发生器,它收集热能并将废热转换为可用电力,提高下一代AI数据中心的系统级效率。
Q&A
Q1:什么是网络光学化?为什么在AI时代如此重要?
A:网络光学化是指用光纤替代铜线,光学连接成为必需品的过程。在AI时代,由于AI对高吞吐量和节能光学基础设施的巨大需求,光学基础设施成为了"一阶挑战",其速度和规模至少超出传统电信应用一个数量级。
Q2:共封装光学技术(CPO)有什么发展前景?
A:CPO技术备受关注,英伟达计划将其作为未来大型GPU配置的关键组件,并计划在2028年发布的费曼机架中引入基于CPO的扩展技术。不过也有其他替代方案如可插拔铜线、微LED等在竞争。
Q3:AI数据中心对光学模块速度有什么要求?
A:预计到2027年,1.6T将超过800G成为新AI后端架构中的主要端口速度。博通等公司正在开发400G/通道技术,预计未来5年将出货超过1亿个1.6T和3.2T光学收发器,其中近一半使用400G光学技术。
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