iFOC 2025大會前瞻：AI算力互聯(lián)超節(jié)點(diǎn)如何改變光通信產(chǎn)業(yè)

  ICC訊 與云計(jì)算數(shù)據(jù)中心相比，AI智算中心算力基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)迭代更加頻繁。自2023年以來，ChatGPT大模型商用引發(fā)了全球?qū)I人工智能發(fā)展的熱情，AI大模型參數(shù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得計(jì)算資源需求處于爆炸性增長階段，業(yè)界需要更強(qiáng)的算力來推動訓(xùn)練和推理，以及大量的內(nèi)存資源。由一個GPU完成所有大模型數(shù)據(jù)的處理在現(xiàn)實(shí)上是不可能的，全球AI算力產(chǎn)業(yè)推出了超節(jié)點(diǎn)技術(shù)來應(yīng)對這一問題。

  AI大模型包含Scale-up和Scale-out網(wǎng)絡(luò)，而AI算力超節(jié)點(diǎn)技術(shù)旨在通過整合數(shù)百個GPU/NPU形成高密度的算力單元，諸如英偉達(dá)GB200 NVL72、華為CM384、ODCC ETH-X等。對于光通信產(chǎn)業(yè)來說，超節(jié)點(diǎn)技術(shù)意味著AI算力集群將帶來新一輪光通信技術(shù)和市場機(jī)會。據(jù)ICC訊石與產(chǎn)業(yè)交流了解，AI算力集群部署超節(jié)點(diǎn)技術(shù)將推動互聯(lián)的帶寬需求升級、技術(shù)架構(gòu)革新、網(wǎng)絡(luò)性能突破以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重塑。

  光學(xué)帶寬需求升級

  AI算力互聯(lián)的帶寬升級將推動光模塊配比率的結(jié)構(gòu)性提升，新一代AI芯片(如B300)與光模塊的配比從1：3(H100)升至1：4.5甚至1：8(特定ASIC架構(gòu))，直接拉動高速光模塊需求。ICC訊石預(yù)測2025年800G光模塊需求量將達(dá)2200-2500萬只，而高盛則2026年800G需求量3350萬只。

  此外，超節(jié)點(diǎn)內(nèi)部及跨節(jié)點(diǎn)互聯(lián)需支持TB級數(shù)據(jù)交換，推動光模塊從400G/800G向1.6T升級，當(dāng)前800G可插拔模塊在2025年實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃茫?.6T CPO及交換機(jī)系列在英偉達(dá)GTC大會亮相，有望在2025下半年導(dǎo)入交換機(jī)商用，而字節(jié)跳動也在今年啟動了基于200G/通道的LPO/LRO方案，有望實(shí)現(xiàn)50%的功耗下降。

  光電技術(shù)架構(gòu)革新

  AI算力將加速新型光電子集成方案的商用，從可插拔向集成光電子演進(jìn)。一方面，CPO(共封裝光學(xué))有望成為超節(jié)點(diǎn)剛需，該技術(shù)將光引擎與ASIC/GPU共封裝，解決電互連帶寬瓶頸和能耗問題。以英偉達(dá)Quantum-X交換機(jī)未來，其采用CPO實(shí)現(xiàn)1.6T端口，同等功耗下GPU部署量提升3倍。Yole預(yù)測CPO市場規(guī)模將從2024年4600萬美元爆發(fā)至2030年81億美元(CAGR 137%)。

  同時，以臺積電、博通等通過InP-SiN異構(gòu)集成，將激光器、調(diào)制器、波導(dǎo)集成于單芯片，體積縮小70%，延遲降低50%，有效推動硅光子技術(shù)規(guī)模化落地。更值得期待的是，光學(xué)I/O(OIO)技術(shù)進(jìn)一步延伸至芯片間互連，為AI算力集群下一代超節(jié)點(diǎn)的部署拓展了更廣闊的空間。

  全光網(wǎng)絡(luò)性能突破

  超節(jié)點(diǎn)對于低時延有著極高的要求，全光交換技術(shù)在壓縮時延方面的優(yōu)勢使其迎來新的應(yīng)用機(jī)會，就像華為AIOTN采用全光交換(WSS器件體積減55%)可以實(shí)現(xiàn)城域間“一跳直達(dá)”，時延降至業(yè)務(wù)無感區(qū)間?，F(xiàn)實(shí)案例中，例如上海1ms算力網(wǎng)絡(luò)支撐醫(yī)療AI模型訓(xùn)練效率提升30%。

  同時，超節(jié)點(diǎn)光互連需99.999%可靠性。華為提出了激光陣列冗余方案，單激光故障時陣列自動補(bǔ)償;Meta數(shù)據(jù)顯示光模塊故障可使AI集群效率驟降40%，而LPO/CPO通過簡化設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低故障率。

  光電產(chǎn)業(yè)生態(tài)重塑

  AI算力超節(jié)點(diǎn)將與光通信協(xié)同進(jìn)化，超節(jié)點(diǎn)不僅是硬件堆砌，更是“光-算-智”融合的系統(tǒng)工程。正如黃仁勛所言：“未來十年，算力的瓶頸將由光決定”——而CPO正是打開這道瓶頸的終極鑰匙。

  AI算力超節(jié)點(diǎn)給予CPO產(chǎn)業(yè)鏈崛起，一方面上游的硅光芯片成為戰(zhàn)略制高點(diǎn)，硅光產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從過去EML與硅光方案路線之爭，演進(jìn)為硅光工藝成熟和低成本CMOS制造以及定制工藝平臺的發(fā)展路線。另一方面，盡管當(dāng)下AI算力超節(jié)點(diǎn)部署主流的傳統(tǒng)可插拔400G、800G模塊，但是當(dāng)英偉達(dá)宣布2025年Quantum-X交換機(jī)全面導(dǎo)入CPO(共封裝光學(xué))技術(shù)時，一場席卷光通信產(chǎn)業(yè)鏈的變革已然拉開序幕。CPO通過將硅光引擎與AI芯片共封裝，將傳統(tǒng)可插拔光模塊的解構(gòu)重組。此外，交換機(jī)設(shè)備廠商深度綁定芯片廠商，跳過中間光模塊環(huán)節(jié)，例如思科、Arista放棄可插拔模塊自研，轉(zhuǎn)向與NVidia/AMD共建CPO聯(lián)盟。

  當(dāng)光引擎成為AI芯片的“光學(xué)I/O器官”，產(chǎn)業(yè)競爭核心已從端口速率轉(zhuǎn)向光電協(xié)同設(shè)計(jì)能力。CPO不僅改變了光模塊的形態(tài)，更徹底瓦解了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的線性分工模式。未來的贏家將是那些掌握硅光芯片、先進(jìn)封裝與系統(tǒng)架構(gòu)三位一體能力的“光電融合系統(tǒng)商”。

  總結(jié)

  從AI算力集群超節(jié)點(diǎn)的發(fā)展，到硅光和CPO重塑光通信供應(yīng)鏈，AI興起對光通信產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用或許超過以往的骨干城域網(wǎng)絡(luò)、光纖寬帶、無線接入以及云計(jì)算等應(yīng)用的影響力。超節(jié)點(diǎn)部署推動了AI算力集群規(guī)模和計(jì)算性能持續(xù)上升，為更智能的AI大模型應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時，智算中心部署超節(jié)點(diǎn)技術(shù)需要更低能耗、更低時延和更高密度，這使得基于硅光集成的CPO應(yīng)用迎來機(jī)會，并推動了產(chǎn)業(yè)鏈變革。

  光通信產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)界和投資界應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注AI算力集群網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化，以及光電異質(zhì)異構(gòu)集成、硅光工藝平臺、CPO先進(jìn)封裝(例如3D堆疊)等技術(shù)對于光通信傳統(tǒng)產(chǎn)品的影響意義。9月8-9日，由ICC訊石在深圳舉辦的第23屆訊石iFOC光通信大會(2025)將全面關(guān)注AI算力超節(jié)點(diǎn)、硅光產(chǎn)業(yè)與工藝以及CPO產(chǎn)業(yè)鏈等光通信市場前瞻資訊，獲得您所關(guān)心的前沿技術(shù)和市場趨勢，歡迎關(guān)注與報名參加會議！

  會議介紹：iFOC訊石光通信大會(2025)正式啟航！瞄準(zhǔn)未來市場的風(fēng)向標(biāo)