
算力爆发带动数据传输带宽需求持续飙升,光互连已经成为AI数据中心基础设施的核心瓶颈。根据中国投融资咨询公司CIC发布预测报告,全球数据中心光互连市场规模将从2024年137亿美元,快速扩张至2030年1444亿美元,六年时间市场规模增长超过10倍,行业迎来指数级增长窗口,硅光子与共封装光学(CPO)将成为主导产业变革的核心技术。
AI大模型训练、推理对集群内部的数据交互能力提出前所未有的要求,算力芯片性能持续跃升,但传统电互连方案在带宽、功耗、延迟方面的短板不断凸显,光互连正在从配套组件升级为决定AI集群算力释放效率的关键环节。报告指出,1.6T bps传输速率正在快速成为数据中心行业的新常态,迭代速度加快之下,400G bps规格芯片的市场需求将逐步趋于平缓,旧一代高速互联产品被新一代产品快速替代,行业产品迭代节奏显著提速。过去数代数据中心网络升级周期往往维持2‑3年,而在AI算力驱动下,光模块、光芯片产品迭代周期被大幅压缩,带宽升级节奏明显快于历史水平。
技术路线层面,硅光子技术将占据AI数据中心光互连总营收的63.7%,成为市场绝对主导力量,而共封装光学CPO是推动硅光子大规模落地的核心驱动力。传统可插拔光模块方案,光引擎与计算芯片之间存在较长信号链路,会带来功耗损耗与信号延迟。CPO方案将光引擎与ASIC交换芯片封装在一起,极大缩短光电信号传输距离,实现带宽提升、功耗下降,适配未来超大规模AI算力集群的建设需求。硅光子依托成熟CMOS工艺,能够实现光子器件大规模集成,降低单通道成本,是CPO商业化落地最可行的技术底座。
产业端,资本已经大规模涌入这条高景气赛道。报告统计,过去一年全球AI产业针对共封装光学、光子芯片、高速收发器模块、光纤产业链的总投资规模超过150亿美元。资本投入不仅用于新技术研发,也带动行业并购整合、产业联盟组建等多重产业现象,产业链上下游协同加速,行业从单纯产品研发走向生态共建。各大云厂商、芯片企业、光通信企业共同参与技术标准制定,推动CPO、硅光子从实验室原型走向工程化落地。
企业并购浪潮直观反映资本的布局方向,整个行业资金高度向共封装光学赛道汇聚。Marvell的收购案是本年度产业标志性事件,在获得英伟达战略投资之前,Marvell就抛出重磅交易,以32.5亿美元现金加股票收购光子互连初创企业Celestial AI。本次收购的核心目标就是获取Photonic Fabric光子织物平台,该方案可以实现在机柜内部以光学方式完成多颗芯片之间互联,摆脱传统铜互连的带宽与功耗限制,支撑大规模AI算力集群横向扩展。Celestial AI的光子织物技术,能效超过传统铜互连两倍,具备纳秒级低延迟特性,既支持柜内大规模光互联,也可以适配CPO共封装架构,代表下一代scale‑up纵向扩展互联的重要技术路线。
英伟达对Marvell的战略投资,进一步打通AI芯片与光互连技术的生态壁垒,将光子互联技术深度融入英伟达AI算力集群体系。这也意味着,CPO不再只是光通信企业的技术课题,AI算力巨头已经深度下场参与技术路线定义,算力硬件与光互连技术的绑定越来越紧密。
高速增长的预测背后,行业依然面临多重现实挑战。一方面,硅光子、CPO属于跨学科交叉技术,需要半导体工艺、封装、光器件、系统架构多方协同,制造工艺难度高,良率提升、成本下降尚需要时间。另一方面,虽然资本投入热情高涨,但多数前沿技术仍处于样机、送样阶段,大规模商业化落地时间存在不确定性。同时,AI行业资本开支存在周期波动,如果云厂商缩减资本开支,会直接影响高速光互连产品的订单释放节奏。此外,全球供应链、上游激光芯片、特种材料供给约束,也会制约产业的发展速度。
放眼全球产业链格局,海外巨头在硅光子芯片、CPO架构、高端收发器领域加速布局。国内光模块厂商已经在可插拔高速模块领域占据较高市场份额,但在硅光子芯片、共封装光学核心器件层面仍处在追赶阶段。面对六年十倍的广阔市场空间,国内产业链需要持续补齐光子芯片、先进封装等短板,打通从光芯片、光引擎到系统整机的完整链条。
整体来看,CIC这份预测揭示AI时代基础设施的底层变革逻辑:算力竞争下半场,互联能力将成为核心胜负手。从400G向800G、1.6T乃至更高速率迭代,再到硅光子与CPO架构落地,数据中心光互连正在开启一轮宏大的产业革命,巨大的市场空间也将为全产业链参与者带来全新机遇。
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