近期,硅光技术在市场端与厂商侧均呈现出空前热度,备受各方关注。今年 4 月,曦智科技作为全球 AI 硅光芯片第一股,正式登陆港交所,引发很大关注。
" 从创立第一天起,我们的目标就始终如一,致力于做好数据中心里的光芯片,让光芯片在未来智算中心里占据更大比例,充分发挥硅光的核心价值。" 曦智科技创始人、董事长沈亦晨在 2026 年 WAIC 期间这样对 EEWorld 说道。
曦智科技如何推动硅光技术发展?沈亦晨认为,未来在智算中心中,硅光主要将在光互连和光计算两个方向发挥其价值,其中光互连里又可进一步拆分出狭义的光互连和光交换,从而在光计算、光互连、光交换三个维度将硅光芯片的优势发挥到极致。
三个维度的技术进展和产品成熟度各不相同,落地速度也有先后。沈亦晨按照落地速度逐一介绍了曦智在这些方向上的进展与思考。
光互连:领先布局 NPO、CPO
光互连并非新生事物,沈亦晨详细分析了光互连技术的变迁,大致经历了三个阶段:
第一阶段是 2010 年以前的 " 电信互连时代 "(Telecom Era)。彼时海底通信已从铜缆升级为光缆,长距离光通信已经广泛应用,典型产品包括光纤电缆、光传输设备、光模块以及光放大器等,行业核心竞争力集中在产品可靠性和超长距离传输能力。
第二阶段是 2010 年 ~2023 年的 " 数据互连时代 "(Data-com Era)。随着云计算快速发展,数据中心规模不断扩大,机柜间连接开始从铜转向光,这一阶段主要产品是标准化光模块,应用场景以交换机之间的 Scale-out 网络扩展为主,行业竞争重点也从长距离传输转向大规模量产能力、产品质量控制以及成本优化,催生了大量光模块企业。
海外有 Finisar 等,国内则有中际旭创、光迅科技、海信等。目前,全球超过 70% 光模块由中国企业生产,充分彰显了中国在规模化制造、供应链协同与成本管控上的深厚积累。然而,核心光芯片仍高度依赖海外进口,折射出国内在底层光电芯片技术上的短板,自主创新之路仍任重道远。
第三阶段则是 2024 年开启的 " 计算互连时代 "(Compute-com Era)。随着大模型和 AI 算力需求爆发,数据中心架构开始向超节点演进,互连对象从传统网络设备转向 GPU、CPU、存储等计算芯片之间的高速连接,Scale-up 计算互连成为新的需求方向。
这一阶段的产品形态也发生变化,从传统光模块进一步发展到 LPO、NPO、CPO 等复杂光电融合方案。面对不断提升的带宽需求,传统铜互连逐渐面临功耗、距离和信号完整性的限制,光互连开始向计算节点内部渗透。
沈亦晨预测,未来十年,计算互连有望重复数据互连从铜到光的演进路径,逐步实现光替代铜。这其中蕴含三大机会:一是计算互连带宽需求远高于传统网络互连;二是技术壁垒更高,更依赖芯片和系统设计能力;三是当前市场仍处于定制化早期阶段,为创新型企业提供了切入窗口。
曦智科技已在 NPO(近封装光学)与 CPO(共封装光学)两条技术路线上实现全国领先的产品 / 技术布局。
NPO 将光电转换芯片直接放在与计算芯片同一板卡上,大幅缩短距离,去掉了光模块中最贵的 DSP 芯片,从而降低延迟、功耗和成本,但这对光芯片性能要求极高,且需要与主芯片厂商深度绑定。
目前,曦智科技自研 NPO 近封装光学芯片已完成全链路验证,规模化在即。曦智科技 1.6T/3.2T 收发一体硅光芯片是一款高性能硅光子集成芯片,采用先进硅光子集成技术,在单芯片上实现了 16 路独立 53/106Gbaud 调制器通道和 16 路独立 53/106Gbaud 探测器通道。
沈亦晨介绍,曦智科技一方面和云厂商之间进行紧密合作,同时还紧密地与交换机、GPU 等主芯片厂商之间提前进行适配。本届 WAIC 上,曦智科技展示了包括与基流科技、烽火通信、燧原科技、壁仞科技等交换芯片和 GPU 厂商形成的合作应用场景。
与此同时,在 WAIC 2026 曦智科技举办的 " 光计算 + 光互连,双轮驱动的 AI 基础设施新范式论坛 " 上,腾讯云副总裁、腾讯网络总经理王亚晨提到了 NPO 的落地时间。" 腾讯认为 NPO 是到达 CPO(共封装光学)过程中的一个中间技术路线,计划在 2026 年第四季度进行 NPO 部署。" 他表示。
CPO 方面,沈亦晨认为其将光电转换芯片与计算芯片封装在同一基板内,进一步缩短距离,提升带宽密度和信号完整性,但也对良率和稳定性要求更高。当前行业普遍认为 CPO 是光互连的终极形态,海外英伟达、博通、台积电等已大量投入,预计 2028 年起量,今年就需要有较为成熟的方案。
本届 WAIC,曦智科技与盛科通信签订 CPO 战略合作,并展示了其 CPO 光电共封装解决方案,该方案搭载国产交换芯片,光引擎采用国产硅光工艺及先进封装技术,光引擎与交换芯片合封,整机功耗较传统全可插拔产品大幅下降。此外,核心器件全部国产自主,关键环节不依赖进口,供应链安全得到有力保障。
至于当下 NPO 和 CPO 路线发展问题,沈亦晨认为,当下 NPO 的需求是真实且迫切的,但未来三年 NPO、CPO、LPO 路线会并存。
光互连产业的发展依赖上下游深度协同,曦智科技目前已与晶圆厂、封装厂、光纤厂商、服务器厂商及芯片厂商都建立了紧密合作。
光交换:突破 2000 卡超节点
目前,全球 OCS 市场仍处于快速成长阶段。2024 年全球市场主要集中在北美和欧洲,其中北美占据约 59.2% 的市场份额,欧洲占 28.4%,中国市场仅占 1%,但增长速度最快,2020 年至 2024 年复合增长率达到 97.87%,显示出巨大的发展潜力。
在海外,特别是谷歌,光交换技术已布局超过十年,其 TPU 集群直接采用光交换替代电交换,出货量呈指数级增长,这一模式是谷歌垂直整合的成果,而国内由于缺乏类似合作生态,光交换领域相对滞后。
沈亦晨强调,随着 AI 算力基础设施快速发展,光交换作为未来超大规模计算互连的重要方向,国内产业链不能长期缺席。作为专注光计算和光互连技术的企业,曦智科技正在积极推动光交换技术落地。
去年 WAIC,曦智科技联合了上海仪电、壁仞科技、中兴通讯推出了光跃 LightSphere X 光互连光交换超节点,今年 3 月推出 128 卡商用版,再到今年的 WAIC 上宣布实现数千卡落地,打造了国内首个国产、商业化的光互连光交换千卡算力集群。
作为国内领先的独立 Scale-up 光互连解决方案供应商,曦智科技还展示了其新一代 "Scale-up 光电混合组网方案 ",赋能下一代超节点集群。在该方案基础上,曦智科技连续第二年荣登 SAIL 榜单,其与中兴通讯、壁仞科技、沐曦股份、燧原科技、天数智芯合作的 " 基于 OEX+dOCS 架构的国产高性能 Matrix 超节点 " 项目,斩获了本届 SAIL 之星奖项。
" 光交换在效率和成本上天然优越,尤其适合推理场景,我们认为它是未来极具潜力的方向,并将继续推动落地。" 沈亦晨如是说。
光计算:PACE 3 进展顺利
" 做公司 10 年,前 7 年我们非常孤独。但近两年,光计算开始成为行业的共识,学术界论文激增,产业界多家光计算初创公司涌现,资本也在加速进入。更关键的是,在光计算这个赛道上,中国的投入更大、落地更快、生态也更活跃,非常值得我们去全力尝试。"
沈亦晨表示,美国电子芯片发展迅速,而国内先进制程受限,这为光计算提供了独特机遇。光计算在经历了理论奠基、产品突破阶段后,现在正进入市场渗透期。
曦智科技在 2021 年推出 PACE,去年推出 PACE 2,今年 WAIC 则展示了基于 PACE 2 的光电智算一体机 " 天枢 · 光立方 "。此产品直观展现了光计算技术在真实、高频的民用场景的长期稳定运行。
作为全球首款光电智算一体机,天枢 · 光立方的 EIC 与 PIC 峰值算力均达 32 TOPS,支持最大 128 × 128 光子矩阵自由配置,并采用 600mm ² 超大规模光子芯片,集成超过 4 万个光子器件。通过 3D TSV 与 Flipchip 先进封装工艺,实现光子芯片与电芯片的垂直堆叠。在软件生态方面,方案兼容 ONNX、PyTorch 等主流框架,可支持 ResNet50、LLaMA 2 等复杂模型运行。同时采用主动散热设计,满足长时间运行和边缘部署需求。
本届 WAIC 上,沈亦晨还预告了下一代光电混合计算加速卡 PACE 3 的研发和生产也在稳步推进中:PACE 3 光芯片已在 6 月顺利回片,在与电芯片完成封装和系统集成后,可适用于高通量、低延迟大模型推理场景,它可以支持超过 256 × 256 的矩阵规模。
值得注意的是,当前许多厂商喜欢用光芯片矩阵大小来衡量技术先进性,实际上存在一定误区。沈亦晨分析,大模型计算需要的是不同规模矩阵的高效协同,而非一味做大。例如,英伟达 Tensor Core 矩阵仅 64 × 64,谷歌 TPU 也停留在 256 × 256 多年。PACE 3 采用 256 × 256 矩阵,有时候会拆成更小矩阵在不同模型里进行适用。
很多人都关注曦智科技在光计算赛道何时能够迎来大规模的回报,沈亦晨表示,光计算是个新物种,落地面临更多挑战,但一旦突破,市场空间也更大。曦智科技正在积极布局新兴领域,如具身智能、太空算力等。这些对延迟、功耗和重量敏感的场景可能是突破口。同时,也像早期英伟达那样,与高校合作,推动开发者基于硬件开发新算法,寻找新的计算范式。
英伟达的成功并非单靠硬件性能,而是建立在软硬件长期协同迭代的基础上。对光计算而言,真正的挑战同样不仅在芯片设计,软件生态和算法适配的难度甚至远高于硬件开发。因此,曦智科技目前也在持续投入软件和算法体系建设,通过软硬件协同推动光计算技术走向实际应用。
硅光行业面临着现实与理想的平衡。一方面,光模块类芯片出货量大,能快速产生现金流;另一方面,海外领先企业都在布局 NPO、CPO、光计算等高壁垒方向。
面对上市后的重重考验,沈亦晨坦言:" 如果只追求短期的现金流,中国在硅光上又会落后 10 年。我们只能在现实与理想的激烈妥协中,坚持去做那些难而正确的事。"
" 今天的大模型和英伟达的 GPU 是一对‘锁和钥匙’,如果我们只是一味追求配一把更高级的钥匙,逻辑上永远落后。中国硅光要做的,是走出一个全新的产业生态,正如我们坚持做光计算、光交换一样。一个伟大的计算范式崛起,从来不是切今天的蛋糕,而是为了去开那张未来的彩票。我们愿做那个开奖的人。" 曦智科技联合创始人、CTO 孟怀宇向 EEWorld 这样说道。
如今,曦智科技已通过光互连、光交换与光计算,成功构建出 " 光 ³ " 三位一体的全新格局。演讲结尾,沈亦晨用一个简洁而充满力量的公式 " 光 ³ = ∞ " 诠释了公司的野心与初心:硅光技术的潜力远不止于做一个光模块芯片,他们的使命,就是把硅光这条路拓得更宽、更实,释放它真正的核心价值,去解锁更广阔的未来。
来源:电子工程世界(EEWorld) 作者:付斌


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