传统芯片依靠铜导线传输电信号,随着算力需求激增,电信号在长距离传输中损耗大、发热高,越来越难以支撑海量数据交换。硅光芯片则把激光器、调制器、探测器等光学器件集成到硅基衬底上,用光子替代电子来传递信息。光的频率远高于电,传输带宽更大、能耗更低,这是硅光技术的根本优势所在。
数据中心里成千上万台服务器需要通过光模块互联,光模块负责把电信号转换为光信号,再通过光纤传输到远端。AI训练集群需要多卡并行通信,对光模块的速率要求从400G一路跃升到800G甚至1.6T。可以说,光模块的速率决定了算力集群的通信天花板,是AI基础设施建设中不可忽视的一环。
其一是高带宽,单通道传输速率远高于铜缆;其二是低功耗,光传输几乎不发热,能显著降低数据中心散热成本;其三是高集成度,借助成熟的CMOS工艺,可以把大量光学器件做进一块芯片,实现规模化生产、降低成本。这三点叠加,让硅光成为后摩尔时代延续算力增长的重要技术路线。
硅光芯片仍面临封装成本高、光源集成难等挑战,但产业正加速突破。随着AI、云计算持续扩张,硅光与光模块有望成为继算力芯片之后,又一条高速增长的核心赛道,值得长期关注。