OpenLight在AI網(wǎng)絡(luò)推動(dòng)光學(xué)擴(kuò)展之際推進(jìn)光子集成

  ICC訊  在OFC 2026上，OpenLight聚焦于光子集成，特別是將激光直接集成到光子專用集成電路（PASIC）上。隨著光通信產(chǎn)業(yè)不斷擴(kuò)展以支持AI基礎(chǔ)設(shè)施、更高帶寬的光學(xué)器件和共封裝光學(xué)（CPO），光子集成正變得越來越重要。

  集成激光提升效率并降低功耗

  將激光直接集成到光子芯片上，可以減少分立元件的數(shù)量，消除復(fù)雜的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)工藝，并實(shí)現(xiàn)更具可擴(kuò)展性的制造。OpenLight不是銷售固定的光學(xué)器件，而是為客戶提供一個(gè)光子設(shè)計(jì)平臺(tái)和元件庫(kù)，使企業(yè)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)工具和代工廠制造來設(shè)計(jì)定制化的PIC。

  OpenLight首席執(zhí)行官Dr. Adam Carter表示：“我們?yōu)榭蛻籼峁┮粋€(gè)元件庫(kù)，讓他們根據(jù)自己的規(guī)格設(shè)計(jì)芯片。他們可以使用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)軟件模擬電路，將設(shè)計(jì)發(fā)送給代工廠，然后開始制造晶圓。我們真正想做的是將硅的規(guī)模經(jīng)濟(jì)和成本結(jié)構(gòu)引入光子學(xué)世界。我們正試圖將光學(xué)‘硅片化’?！?

  通過將激光直接集成到芯片上，耦合效率可以接近約90%，從而降低了對(duì)更高驅(qū)動(dòng)電壓的需求，并降低了整體功耗。隨著光互連速度向1.6T和3.2T邁進(jìn)，以及功耗效率和熱約束在AI數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算系統(tǒng)中變得至關(guān)重要，這種集成水平變得越來越重要。

  雖然數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）仍然消耗光模塊中的大部分功率，但降低光功耗有助于提高高密度環(huán)境中的整體系統(tǒng)效率和熱管理。在大規(guī)模AI部署中，即使在光層實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式改進(jìn)，也可能在系統(tǒng)層面產(chǎn)生有意義的影響。

  可插拔光學(xué)與共封裝光學(xué)（CPO）的對(duì)比

  Carter還談到了OFC 2026上討論最多的話題之一：從可插拔光學(xué)向共封裝光學(xué)（CPO）的過渡。他說：“可插拔器件不會(huì)消失，但隨著帶寬密度要求的不斷提高，它們的作用將發(fā)生變化。”

  可插拔光學(xué)的主要限制是電信號(hào)完整性和連接器密度。隨著每端口帶寬的增加和電路通道數(shù)量的增長(zhǎng)，電互連變得越來越難以擴(kuò)展。CPO正在成為一種解決方案，特別是在大型AI計(jì)算集群內(nèi)部的擴(kuò)展架構(gòu)中，光互連可以減少交換機(jī)和相鄰組件之間短距離電連接的依賴。

  雖然可插拔光學(xué)很可能在橫向擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中繼續(xù)保持主導(dǎo)地位，但CPO將進(jìn)入密度和功耗限制更為嚴(yán)格的大型計(jì)算集群內(nèi)部。將激光器等有源元件直接集成到PIC上的平臺(tái)，預(yù)計(jì)將在實(shí)現(xiàn)這些更高密度架構(gòu)方面發(fā)揮重要作用。

  可以理解的是，AI集群的快速增長(zhǎng)正在加速這一轉(zhuǎn)變。隨著GPU集群擴(kuò)展到數(shù)十萬甚至數(shù)百萬個(gè)GPU，電互連的數(shù)量變得不切實(shí)際，這推動(dòng)行業(yè)向系統(tǒng)內(nèi)部而非僅在系統(tǒng)之間的光互連方向發(fā)展。

  通信之外的市場(chǎng)

  目前，通信是光子集成最大且增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)。盡管如此，OpenLight正在將其平臺(tái)定位到多個(gè)行業(yè)，包括汽車傳感、工業(yè)傳感、國(guó)防、醫(yī)療設(shè)備，以及量子計(jì)算和AR/VR等新興技術(shù)。Carter表示：“幸運(yùn)的是，這些市場(chǎng)各自處于不同的成熟階段，隨著時(shí)間的推移提供了多種增長(zhǎng)機(jī)會(huì)?！?

  OpenLight最近宣布，通過其代工廠制造工藝獲得了首批客戶生產(chǎn)訂單，這一里程碑表明該平臺(tái)滿足了生產(chǎn)部署所需的可靠性和性能要求。從設(shè)計(jì)賦能到生產(chǎn)訂單的進(jìn)展，反映了平臺(tái)模式正得到越來越多的采用。

  隨著AI基礎(chǔ)設(shè)施不斷推動(dòng)光互連密度、功率效率和集成水平，光子集成平臺(tái)可能在光學(xué)元件的設(shè)計(jì)和制造中發(fā)揮越來越大的作用。

  OpenLight的光子設(shè)計(jì)平臺(tái)

  與傳統(tǒng)的光學(xué)元件供應(yīng)商銷售成品器件不同，OpenLight的運(yùn)營(yíng)更像一家半導(dǎo)體平臺(tái)公司。該公司提供一個(gè)光子工藝設(shè)計(jì)套件（PDK），其中包含一個(gè)光子元件庫(kù)——激光器、調(diào)制器、波導(dǎo)和其他構(gòu)建模塊——客戶可以使用這些元件設(shè)計(jì)自己的光子專用集成電路。

  工程師使用半導(dǎo)體軟件公司的標(biāo)準(zhǔn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具設(shè)計(jì)光子電路，模擬光學(xué)和電學(xué)性能，然后將設(shè)計(jì)提交給半導(dǎo)體代工廠進(jìn)行晶圓制造。這種模式模仿了無晶圓半導(dǎo)體行業(yè)，使企業(yè)無需建造自己的制造工廠即可設(shè)計(jì)定制光子芯片。

  這種方法旨在將半導(dǎo)體式的規(guī)模、成本結(jié)構(gòu)和制造工藝引入光子學(xué)，實(shí)現(xiàn)更高水平的集成，并隨著產(chǎn)量的增加可能降低光學(xué)元件的成本。該平臺(tái)還允許將有源元件（如激光器）直接集成到光子芯片上，從而提高效率，減少封裝復(fù)雜性，并支持AI、高性能計(jì)算和下一代網(wǎng)絡(luò)所需的高密度光互連。

  原文：OpenLight pushes photonic integration as AI networks drive optical scaling | Lightwave Online | https://www.lightwaveonline.com/home/article/55368599/openlight-pushes-photonic-integration-as-ai-networks-drive-optical-scaling

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