AI晶片的算力競賽正將瓶頸從晶片本身轉移到晶片之間的連線方式上。隨著AI叢集規模膨脹至數萬甚至數十萬顆處理器,傳統銅纜在訊號傳輸距離和功耗上已觸及物理極限。矽光子技術——利用光脈衝而非電訊號傳輸資料——正成為資料中心內部互聯的主流方案,相關投資正在加速。
銅纜的物理天花板 在訓練現代AI模型時,數千顆晶片需要像一個巨型大腦一樣協同工作,不斷在彼此之間傳輸海量資料。隨著晶片數量增加,連線它們的銅纜上的資料流量激增。在AI系統所需的高訊號速率下,一根無源銅纜在訊號衰減前只能傳輸不到1米的距離。若要延長傳輸距離,就必須注入更多電力以維持訊號完整性,這會產生大量熱量並推高能耗。在倉庫大小的AI叢集中,這種限制已成為工程師所稱的“銅牆”——一個由釐米和瓦特定義的硬性物理天花板。
矽光子如何突破 矽光子技術通過光纖以光脈衝形式傳輸資訊,而非通過金屬導線傳輸電子。光傳輸距離更遠、承載資料量更大,且長距離傳輸功耗更低,這恰好滿足大型AI叢集的需求。該領域的前沿是共封裝光學(CPO)技術,即將光學元件直接整合到交換機晶片旁邊,而非插在機箱邊緣。這種緊密整合大幅減少了光電轉換中的功率損耗,並在相同空間內提供更高頻寬。銅纜並未完全消失,但其角色正收縮至封裝內部的最短連線,而光學方案則接管從板級到機架級的所有互聯。
市場規模的躍升 資金正在湧入這一轉型。AI資料中心的光互連市場預計將在本十年內增長數倍。更廣泛的光收發器市場預計在2026年將同比增長約60%,達到約260億美元。
兩家核心受益公司 Coherent(COHR)是全球領先的光學技術供應商,為AI資料中心提供關鍵元件。隨著雲巨頭擴建基礎設施,其資料中心收發器需求激增。該公司還深化了與輝達的合作,共同開發下一代矽光子技術,使其處於AI基礎設施建設的核心位置。
Lumentum(LITE)是另一家值得關注的純正光通訊公司。它提供驅動資料中心網路的雷射器和光學元件,並一直在擴大產能以滿足供不應求的市場需求。隨著行業路線圖向更低功耗光學方案和更緊密的矽光子整合推進,Lumentum正處在這一支出流之中。
風險與展望 需要指出的是,光通訊元件製造商屬於週期性行業,業績高度依賴少數大客戶的訂單波動,訂單量可能從季度到季度劇烈變化。兩家公司的股價已因AI熱潮大幅上漲,當前估值幾乎沒有留下失望空間,且光學領域競爭激烈。從銅纜到光通訊的轉變並非“可能”,而是AI叢集持續擴張下的物理必然,矽光子正是實現這一轉變的技術路徑。Coherent和Lumentum為投資者提供了聚焦這一趨勢的標的,但需充分認識到其高波動性特徵。