随着人工智能算力需求的爆发式增长,智算集群正经历从万卡向十万卡级规模的跨越式发展。这一趋势对互连技术提出严苛挑战:单节点算力持续提升的同时,传统铜缆互连因带宽、延迟和功耗三重瓶颈,逐渐成为制约算力释放的核心障碍。在此背景下,以低损耗、高带宽密度为特征的光互连技术加速崛起,"光进电退"已成为行业共识。
技术演进呈现双轨并行特征。设备级光互连以光交换机和可插拔光模块为核心,主要应用于中长距离、大规模连接场景;芯片级方案则通过近封装光学(NPO)、共封装光学(CPO)和光学I/O(OIO)技术,实现超节点内芯片间短距高速互连。其中,芯片级方案通过缩短电信号传输路径,可提升系统能效50%以上,其构建的"芯片-设备-集群"全光架构被视为下一代智算基础设施的关键支撑。
在技术路线选择上,硅光方案凭借高集成度和稳定性优势脱颖而出。国际龙头企业已形成从技术研发到量产的完整闭环,标准化进程稳步推进,预计2026-2027年将迎来800G/1.6T CPO商用化窗口期。国内产业虽处于起步阶段,但通过制定自主CPO标准,在硅光芯片、光引擎等核心环节取得突破,部分企业已启动试点商用部署。
规模化应用仍面临多重技术壁垒。芯片级方案在标准化接口、封装工艺、器件性能、散热管理等方面存在瓶颈;设备级方案的光交换和线性直驱光模块(LPO)则面临可靠性验证、协议兼容性等挑战。产业协同创新成为破局关键,中国移动提出的"三步走"策略,计划通过NPO技术过渡,最终实现CPO/OIO的全光超节点架构升级。
当前,全球光互连产业链正加速重构。国际厂商在高端光芯片、先进封装等领域占据先发优势,国内企业则通过差异化创新在特定应用场景实现突破。随着800G/1.6T光模块需求激增,光互连技术有望在2025年后进入爆发期,为智算基础设施的硬件架构升级提供核心动力,支撑数字经济向更高质量发展阶段迈进。










