光芯片技术角逐：AMD、英伟达等巨头各展身手

在当下人工智能蓬勃发展的时代背景下，光芯片领域的竞争正呈现出前所未有的激烈态势。就在 2025 年 6 月 1 日所在的这一周，AMD 宣布收购光子芯片初创公司 Enosemi，正式投身共封装光学竞赛。AMD 的 House of Zen 计划旨在将该技术融入其下一代机架式系统，以便在人工智能领域与英伟达展开更为激烈的竞争。

共封装光学器件相较于传统的铜互连或走线，具有显著的优势。它能够实现更高的带宽、更低的延迟以及更低的功耗。具体而言，这些优势通常是通过将光子芯片或中介层与计算芯片一同封装，并借助光纤而非铜线来传输信号得以实现的。在人工智能蓬勃发展的大背景下，芯片设计师和系统制造商一直面临着传统铜缆有限的覆盖范围和带宽问题，以及高性能可插拔光学器件不断增长的功率需求。因此，人们对共封装光学技术的兴趣急剧上升。

不过，AMD 在共封装光学器件领域的布局稍显滞后。英特尔和博通多年来一直在积极探索这项技术，而英伟达在今年春季的 GTC 大会上，发布了两款将于今年晚些时候开始采用该技术的网络交换机。

AMD 或许计划在未来的机架级设计中运用 Enosemi 的 IP，但目前尚不清楚该光子技术将如何以及在何处进行集成。此前，AMD 的高管曾探讨过将光子芯片集成到如 MI300 系列芯片等产品中，以提升带宽。现代 GPU 一般具备高性能的互连技术，像英伟达的 NVLink 或 AMD 的 Infinity Fabric，能让一机架的芯片如同一个大型芯片般协同工作。然而，这些互连技术依赖铜线或线缆，其覆盖范围最多仅有几英尺。而光纤互连则不受此限制，它可以将一整排 GPU 整合在一起。但难题在于，要使光子学速度足够快，以证明其相对较高的功耗是合理的。AMD 高级副总裁兼院士 Sam Naffziger 曾解释道，集成光学元件是为了获得巨大的带宽，同时需要低能耗，而封装内芯片是实现最低能耗接口的途径，向共封装光学元件的转变 “即将到来”。不过，除非确实需要带宽和覆盖范围，否则铜线可能依旧是更优选择。

英伟达坚持在其机架级系统内使用铜互连，因为选择光纤互连会使功率预算增加 20 千瓦。相反，英伟达计划在横向扩展网络中采用 CPO 技术，将多个 HGX GPU 节点或 NVL72 机架拼接成大规模集群用于训练。在 GTC 大会上，英伟达预告了下一代 Spectrum 以太网和 Quantum InfiniBand 交换机，将摒弃可插拔式光模块，采用集成光子学，以降低功耗并消除故障源。

博通多年来一直致力于 CPO 交换机的生产，腾讯已采用其第一代交换机，如今像 Micas Networks 等公司也基于博通 51.2 Tbps Bailly CPO 交换机平台提供交换机。博通还尝试将该技术应用于扩展网络，在去年的 Hot Chips 大会上，博通声称已将 GPU 与一个能够实现 1.6TB/s 无差错双向带宽的光学芯片集成在一起。英特尔也在探索 CPO 在机架级系统中的应用，产品首席执行官米歇尔・约翰斯顿・霍尔索斯表示，她认为 “光学器件是机架级架构的关键要素”。与此同时，Celestial AI、Lightmatter 和 Ayar Labs 等初创公司也在持续推进自身的 CPO 芯片和光学中介层设计。

然而，尽管 CPO 技术持续受到芯片制造商的青睐，但它仍处于起步阶段。目前，人们仍然对其可靠性、可维护性以及与这种紧密集成技术相关的整体风险存在担忧。从长远来看，光芯片领域的竞争格局仍充满变数，各企业需不断创新和突破，才能在这场激烈的竞争中占据一席之地。随着技术的不断发展和市场需求的持续增长，光芯片共封装光学技术有望在未来的人工智能、数据中心等领域发挥更为重要的作用。同时，如何解决技术应用过程中的难题，提高产品的可靠性和稳定性，也将是各企业需要共同面对的挑战。