随着人工智能算力集群向万卡、十万卡级别扩张，传统电互连在带宽、功耗和时延上的瓶颈日益凸显，光互连技术正从可插拔模块向芯片级集成加速演进。9月9日至11日，第27届中国国际光电博览会（CIOE）在深圳国际会展中心举行。作为全球光电行业的风向标展会，高速光互连成为本届展会最受关注的技术方向之一，硅光芯片、光引擎等创新成果在多个展台集中亮相。
其中，专注AI智算中心高速光互连的光电集成企业英伟芯科技有限公司（“英伟芯科技”），携五款面向下一代高速光互连的创新产品亮相，覆盖硅光集成芯片（PIC）、波分复用（WDM）光源芯片、近封装光学（NPO）／共封装光学（CPO）光引擎及光输入输出（OIO）光引擎等关键环节。从一颗芯片到一套光引擎、且全部基于国产供应链研制，这组产品恰好对应光互连从“模块级”走向“芯片级”的演进主线，也让这家初创企业成为展会上观察国产芯片级光互连进展的一个直观样本。
算力越强，越需要把“光”做进芯片里
光互连加速向“芯片级”演进的背后，是AI算力集群的快速扩张。大模型训练与高性能计算对数据传输的需求指数级增长，数据中心内部数据交换量持续攀升。当集群规模从千卡迈向万卡、十万卡，节点之间需要交换的数据量急剧放大，以铜线为主的传统电互连在带宽、功耗和时延上逐渐逼近物理极限，“铜退光进”成为必然趋势。
光互连自身也正经历代际更替——从传统可插拔光模块，到贴近交换芯片部署的近封装光学（NPO），再到与交换芯片共封装的共封装光学（CPO），以及面向芯片级互连的光输入输出（OIO）。光互连正从“模块级”走向“芯片级”，制造方式也从分立器件组装转向晶圆级规模化生产。
业内普遍认为，光互连的国产化进程，关系到AI算力基础设施的自主可控。与先进制程一样，先进封装同样是国内产业链需要加快补齐的环节，谁能率先打通“设计—制造—封装”的国产化闭环，谁就更有机会站上下一代光互连的起跑线。
为国产光互连产业链提供完整方案
从 “一颗芯片” 到 “一个光引擎”，英伟芯科技此次亮相的五款产品展现了从核心硅光芯片到集成光引擎的系统化产业链布局。硅光集成芯片（PIC）负责光信号的高速收发，WDM光源芯片提供多波长光源，近封装光学（NPO）、共封装光学（CPO）光引擎把光芯片、光源等集成为可直接部署的光引擎，并与交换芯片以不同距离封装，OIO光引擎则把互连能力进一步推进到芯片级。
在英伟芯科技创始人聂辉看来，光引擎正是这套体系的核心环节 — 好比发动机是汽车的心脏，在下一代 CPO、NPO 或 OIO 中，光引擎也是当之无愧的 “心脏”：最核心，半导体含量也最高。从光源、芯片到光引擎全部自研，意味着英伟芯科技能为数据中心提供覆盖 NPO、CPO、OIO 等不同演进阶段的完整产品组合，也为国产光互连产业链提供了一套从芯片到光引擎的完整方案。
英伟芯科技成立于 2024 年，是一家面向新一代 AI 智算中心提供高速光互连解决方案的光电集成企业，已形成“西安研发中心 — 上海研发与运营中心 — 苏州研发与产业化中心”的整体布局。公司以“硅光＋先进封装”为核心技术路线，通过晶圆级异质集成光电融合技术，将化合物光芯片与硅基电芯片在晶圆层面完成集成，产品均基于国产供应链研发生产。据企业介绍，英伟芯科技已深度参与国内可重构光互连开放标准编制，并按照“NPO—CPO—OIO”的路径推进产品布局。
以半导体思维做光互连
“以前的光互连是分立器件做的，就像晶体管收音机——很多器件摆在一块PCB板上。而今天的收音机，已经集成在一颗芯片上。我们认为，下一代光互连，是从晶圆厂直接做出来的。”聂辉这样解释公司的技术路线，“我们是以半导体思维做光互连，而不是以传统加工业做光互连。”
聂辉在光通信与光电产业深耕三十年，从贝尔实验室的光电器件研发起步，后主导英特尔全球首款可量产低成本硅光项目，回国后加入激光雷达企业禾赛科技，把一颗激光雷达的成本从1万美元降到200美元。在他看来，光互连的意义在于为算力集群补上“互连”这块短板。“行业里有句玩笑话，叫‘算力不够，互连来补’——单颗算力不行，互连足够强，就可以把算力像叠积木一样堆起来。”聂辉介绍。
对于国产供应链，聂辉态度明确：“我们连硅光流片都没有在国外进行，全部从头在国内开发。”在他看来，AI时代的供应链正在走向两套体系，国产供应链虽然起步落后，但通过快速迭代完全能够成长起来。业内普遍认为，随着AI算力集群规模持续扩大，光互连市场空间将进一步释放，技术也将从光模块走向芯片级集成。聂辉表示，依托国产供应链的快速迭代，希望三五年内在下一代光互连技术上与国外基本同步。
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