公司新闻

AI数据中心进入"全光时代":光互连正成为算力基础设施的新底座

  • 2026-07-26
  • 8453次
字号:

AI数据中心进入

随着AI大模型训练规模持续扩大,数据中心竞争的焦点正在从GPU算力逐渐延伸至网络基础设施。近期,包括Corning、NVIDIA、AWS、GlobalFoundries、3M等产业链企业相继发布新产品、建立产业联盟或扩大投资,显示光互连技术正加速向AI基础设施核心层演进。从连接器标准化到硅光子、共封装光学(CPO)以及光交换,AI数据中心正在进入以光网络为核心的新阶段。

AI基础设施竞争,正在从GPU延伸到光网络

过去两年,AI数据中心的发展几乎围绕GPU展开。

无论是NVIDIA Blackwell、AMD MI400,还是各类AI加速芯片,几乎所有关注点都集中在计算能力本身。

然而,随着GPU数量快速增加,一个新的瓶颈逐渐显现——网络连接。

如今,一座大型AI数据中心往往需要部署数万甚至数十万块GPU。训练过程中,大量参数需要GPU之间持续同步。真正限制AI性能的,越来越不是GPU本身,而是GPU之间的数据传输效率。

业内普遍认为,AI基础设施已经进入"Network is the Computer(网络即计算)"的新阶段。因此,光网络开始成为AI数据中心新的竞争焦点。

AI为何推动光纤成为主流互连方式?

传统企业数据中心,大量服务器之间仍采用铜缆连接。但AI训练集群完全改变了这一模式。

一方面,网络带宽不断提升。400G已经成为AI数据中心主流配置;800G开始规模部署;1.6T光模块也正在产业化。

另一方面,GPU之间的数据交换量呈指数级增长。相比铜缆,光纤在以下几个方面优势更加明显:

  • 更高带宽;
  • 更远传输距离;
  • 更低信号衰减;
  • 更低功耗;
  • 更高布线密度。

特别是在AI集群不断向跨机柜、跨机房甚至跨园区部署的发展趋势下,光纤已经逐渐成为AI基础设施不可替代的连接介质。

光连接器开始标准化

随着AI数据中心规模越来越大,光纤数量快速增长,传统连接方式也暴露出越来越多的问题。

例如:

  • 插拔维护复杂;
  • 灰尘污染影响链路质量;
  • 不同厂商产品兼容性不足;
  • 运维成本不断增加。

为了解决这些问题,今年包括3M在内的40多家产业链企业共同成立了EBO(Expanded Beam Optical)多源协议(MSA)联盟,希望建立统一的扩束光连接器标准。

相比传统物理接触式光纤连接器,EBO采用扩束光学设计,对灰尘污染和现场维护更加友好,更适合AI数据中心这种高密度部署环境。

对于数据中心运营商而言,标准化不仅意味着连接器更加可靠,也意味着未来可以采用来自不同厂商的兼容产品,降低采购和运维成本,减少供应链风险。

光交换开始替代电子交换?

除了连接器,交换网络本身也正在发生变化。

目前,大多数数据中心虽然采用光纤传输,但交换设备内部仍需要完成"光—电—光"转换。这一过程不仅增加功耗,也带来额外时延。

美国亚利桑那大学近期展示的一项研究,则尝试实现真正意义上的全光交换(Optical-to-Optical Switching)。

简单来说,就是让数据始终保持光信号状态完成交换,而无需中间转换为电信号。理论上,这不仅能够显著降低网络能耗,还能够进一步提升数据交换效率。

虽然相关技术距离大规模商用仍有一定距离,但业内普遍认为,全光交换将成为未来AI网络的重要发展方向。

光子技术正在越来越接近GPU

如果说过去光模块主要部署在交换机面板,那么未来,它们将逐渐进入芯片附近。近年来,硅光子(Silicon Photonics)成为整个AI产业最热门的技术方向之一。

包括GlobalFoundries、Credo、Sivers、LightSpeed Photonics等企业,都在积极布局:

  • 共封装光学(CPO)
  • 近封装光学(Near-Packaged Optics)
  • 硅光芯片
  • 光引擎

这些技术共同目标只有一个:让光尽可能靠近计算。

传统方案中,GPU与光模块之间仍需要较长距离铜互连。而CPO则直接把光引擎放到交换ASIC甚至AI芯片附近。

这样能够:

  • 减少铜互连长度;
  • 降低功耗;
  • 提高带宽密度;
  • 降低时延。

虽然CPO距离全面普及仍需一定时间,但产业已经开始形成完整生态。从芯片厂商、光模块企业,到连接器、线缆、服务器厂商,都开始围绕CPO建立新的产业协同体系。

光纤供应链成为AI竞争的重要环节

值得关注的是,本轮AI光网络的发展,不仅体现在技术创新,更体现在产业链布局。

近期,Corning分别与NVIDIA和AWS达成长期合作协议。其中,Corning计划将美国本土光连接器制造能力提升10倍以上,并扩大光纤生产能力。

与此同时,STL宣布将在美国投资最高1亿美元建设新的光通信制造能力。这些动作释放出一个明显信号:AI数据中心的发展速度,已经开始考验全球光通信供应链。

未来,GPU、交换机、电源变压器之外,光纤、连接器、光模块以及硅光芯片,都可能成为影响AI数据中心建设周期的重要资源。

与此同时,产业链也越来越重视本地化制造和供应链安全,以提升交付能力和降低潜在风险。

AI数据中心正在构建全新的光网络生态

从近期产业动态来看,无论是EBO标准联盟的成立,还是硅光子、CPO、光交换、近封装光学等技术不断推进,都指向同一个趋势:AI基础设施正在全面走向光网络时代。

未来的数据中心竞争,不再只是GPU性能的竞争,而是整个基础设施体系的竞争。

其中包括:

  • 光连接技术;
  • 光交换架构;
  • 光模块;
  • 光纤布线;
  • 硅光芯片;
  • 光网络标准;
  • 光通信制造能力。

这些曾经属于通信产业的技术,如今正成为AI基础设施的重要组成部分。

下一篇AI驱动数据中心互联演进:多元光网络架构协同发展
全部
下一篇光传输技术升级,为何仍离不开新光纤建设

最新资讯