AI芯片的算力竞赛正将瓶颈从芯片本身转移到芯片之间的连接方式上。随着AI集群规模膨胀至数万甚至数十万颗处理器,传统铜缆在信号传输距离和功耗上已触及物理极限。硅光子技术——利用光脉冲而非电信号传输数据——正成为数据中心内部互联的主流方案,相关投资正在加速。
铜缆的物理天花板 在训练现代AI模型时,数千颗芯片需要像一个巨型大脑一样协同工作,不断在彼此之间传输海量数据。随着芯片数量增加,连接它们的铜缆上的数据流量激增。在AI系统所需的高信号速率下,一根无源铜缆在信号衰减前只能传输不到1米的距离。若要延长传输距离,就必须注入更多电力以维持信号完整性,这会产生大量热量并推高能耗。在仓库大小的AI集群中,这种限制已成为工程师所称的“铜墙”——一个由厘米和瓦特定义的硬性物理天花板。
硅光子如何突破 硅光子技术通过光纤以光脉冲形式传输信息,而非通过金属导线传输电子。光传输距离更远、承载数据量更大,且长距离传输功耗更低,这恰好满足大型AI集群的需求。该领域的前沿是共封装光学(CPO)技术,即将光学组件直接集成到交换机芯片旁边,而非插在机箱边缘。这种紧密集成大幅减少了光电转换中的功率损耗,并在相同空间内提供更高带宽。铜缆并未完全消失,但其角色正收缩至封装内部的最短连接,而光学方案则接管从板级到机架级的所有互联。
市场规模的跃升 资金正在涌入这一转型。AI数据中心的光互连市场预计将在本十年内增长数倍。更广泛的光收发器市场预计在2026年将同比增长约60%,达到约260亿美元。
两家核心受益公司 Coherent(COHR)是全球领先的光学技术供应商,为AI数据中心提供关键组件。随着云巨头扩建基础设施,其数据中心收发器需求激增。该公司还深化了与英伟达的合作,共同开发下一代硅光子技术,使其处于AI基础设施建设的核心位置。
Lumentum(LITE)是另一家值得关注的纯正光通信公司。它提供驱动数据中心网络的激光器和光学组件,并一直在扩大产能以满足供不应求的市场需求。随着行业路线图向更低功耗光学方案和更紧密的硅光子集成推进,Lumentum正处在这一支出流之中。
风险与展望 需要指出的是,光通信组件制造商属于周期性行业,业绩高度依赖少数大客户的订单波动,订单量可能从季度到季度剧烈变化。两家公司的股价已因AI热潮大幅上涨,当前估值几乎没有留下失望空间,且光学领域竞争激烈。从铜缆到光通信的转变并非“可能”,而是AI集群持续扩张下的物理必然,硅光子正是实现这一转变的技术路径。Coherent和Lumentum为投资者提供了聚焦这一趋势的标的,但需充分认识到其高波动性特征。