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新华财经上海7月19日电(记者 高少华)随着大模型参数规模持续攀升,传统电子算力在制程、功耗和带宽方面逐步逼近物理极限,以光计算、光互连为代表的光子技术正从“可选项”走向“关键变量”。在2026世界人工智能大会(WAIC)上,与会专家认为,随着光与电在不同层级和场景中优势互补,光技术有望突破大规模集群通信瓶颈,重构AI算力基础设施的底层范式。
算力瓶颈倒逼产业变革 光芯片技术走向产业刚需
当前,人工智能加速向各行业渗透,算力需求呈现指数级攀升。传统电子算力在制程、功耗和带宽方面逐步逼近物理极限,以光计算、光互连为代表的光芯片技术,凭借高通量、高带宽、低延迟、低功耗的独特优势,正从未来选择变为现实支撑。
本届WAIC创下行业纪录,开设大会史上首个AI光算力专场论坛,同步落地独立AI光算力全产业链专区,覆盖磷化铟、硅光、上游光芯片,800G/1.6T高速光模块、CPO光引擎、光电混合计算、光交换超节点中游系统整机,中际旭创、华为、长飞、曦智科技、源杰科技、盛科通信等全链条头部企业集中发布商用新品,完整展现国内光子算力产业生态雏形。
“全球AI硅光芯片第一股”曦智科技在本届WAIC上发布了第三代PACE光计算芯片,同时发布了光跃Lightsphere X千卡超节点集群成果。光跃Lightsphere X将国产算力芯片、光交换模组、系统集成与场景能力真正连接在一起。另外,在光电共封装领域,曦智科技与盛科通信联合开发的51.2T光电共封装原型也正式亮相。
光计算企业光本位科技在本届WAIC上发布了256×256矩阵规模光子存内计算芯片,同时发布了玻璃基光计算芯片,采用玻璃作为芯片衬底,使得AI光计算系统有望走向全光计算范式,在算力、能效比、制造成本方面实现跨量级的优势放大。
目前,在光芯片技术方面,以曦智科技为代表的一批国内光计算头部企业集聚上海,今年6月国内首个光计算领域省部级重点实验室(上海市集成光计算芯片与系统重点实验室)正式启动,上海光子产业创新体系加速成形。
上海市经济和信息化委员会副主任俞文杰表示,上海将持续巩固光子算力先发优势,加快核心技术攻关,聚焦光子芯片、光电集成、先进封装等关键环节,完善“芯片、软件、系统、应用”全链条布局,在智算中心、智慧城市、政务服务等领域率先开放光子技术试点,加速沉淀自主可控技术成果与行业解决方案。
在专家看来,硅光作为后摩尔时代的颠覆性技术路径,融合集成电路低成本高精度与光子超高速、低功耗、抗干扰优势,覆盖光计算、光互连全场景,是全球重点布局的核心战略赛道。光正在逐层渗透 AI 基础设施,重构从芯片互连到集群调度的全层级底层架构。
光互连搭建算力高速网,光计算重构运算底层
光技术的产业化落地,本质是AI基础设施底层范式切换。过去算力竞争聚焦单芯片性能,如今竞争核心转向“算力+互连+能效”综合系统能力。光互连与光计算分别解决“算力如何高效连通”与“运算如何更低损耗执行”两大核心问题,叠加光交换、光电共封装技术形成完整光子算力体系。
据曦智科技创始人、董事长沈亦晨介绍,硅光技术在智算中心的核心场景可归纳为光互连、光交换和光计算三个方向。其中,在光互连领域,产业发展分为三个阶段:2010年以前的电信互连时代、2010年后的数据中心互连时代,以及2024年后开启的计算互连时代。如今,计算芯片间互连带宽已达交换网络带宽的5至10倍,以铜导线为主的传统方式面临瓶颈,光电共封装是当前光互连产业化核心突破口。
在光电共封装领域,曦智科技与盛科通信近期联合开发了51.2T光电共封装原型。盛科通信的51.2T交换芯片提供核心底座,曦智科技打通从硅光、合封到光源的全链路。盛科通信董事兼总经理孙剑勇表示,光电共封装的产业逻辑已从降低功耗转向超节点刚需,随着超节点规模从64卡向128卡乃至256卡扩展,铜缆在速率和端口匹配上面临天花板,电交换与光链接融合成为必然。
面向大模型与万卡智算时代,业界开始推进光互连驱动的算力基础设施。中国移动副总经理李慧镝表示,万卡、十万卡级集群场景下,传统电子互连路径无法满足扩容需求,更高密度互连、更低功耗传输、灵活系统集成是智算核心竞争力。光互连天然适配大带宽、长距离、低损耗场景,能够突破 图形处理器、服务器间通信瓶颈。中国移动已布局DORA可重构光互连、“灵光”光电混合计算两大自研系统,推动运营商侧光子算力规模化部署。
光计算是光子技术中长期价值制高点,依靠光子并行运算优势替代晶体管完成大模型核心矩阵乘法运算。沈亦晨将光计算产业划分为三阶段:2015年前为理论探索期;2015年至2025年是产品突破期,曦智先后发布 PACE初代芯片、天枢光电计算盒;未来10年将进入市场渗透期,垂直行业会批量落地商用产品。
近日,庆阳市政府、燧原科技与曦智科技签署了万卡级光电混合绿色智算中心战略合作协议。三方拟在庆阳“东数西算”产业园区联合建设智算中心,燧原科技提供国产算力芯片及万卡集群方案,曦智科技提供光互连与光计算核心技术,共同推动国产算力芯片与光互连技术深度融合,打造全国产光电混合智算示范节点。
光芯片发展仍需加大产业协同
技术路线多元化与产业链协同,是当前光算力产业走向成熟的关键变量。纳真科技创始人黄卫平表示,从“光进铜退”到“铜退光进”,光的绝对带宽优势不可替代,但光电转换成本仍是关键门槛。沐曦联合创始人彭莉认为,互连不仅是建立通信通道,更需要计算、存储与互连之间的体系化均衡设计,产业链多家企业协同至关重要。
针对当前光计算发展现状,沈亦晨表示,目前全球光计算整体市场规模较小,行业四家头部企业合计营收依然偏低,不存在赛道内部竞争,当下核心目标是联合共建完整产业生态。光计算产业走向成熟,不能只做出实验室芯片与演示样机,必须完整解决场景适配、制造封装、供应链配套、客户落地验证全链条问题。
光本位创始人熊胤江指出,目前光计算面临的难点在于,光计算属于超复杂系统工程,瓶颈并非光芯片本身,而是模拟协同、先进封装、全链路匹配等。另外,产业落地需要锚定算力市场核心指标——单位时间有效token输出、每瓦电力token产出,所有技术研发必须贴合大模型推理真实需求。
在业界看来,本届WAIC传递的信号显示,光子技术已经跳出实验室概念阶段,正式进入规模化产业落地前夕。对国内产业而言,当下核心任务是打通全产业链协同、完善软件生态、落地标杆示范场景,抓住后摩尔时代光子算力变革窗口,建立全球领先的光子算力产业体系。
编辑:谈瑞