英偉達(dá)正與Tower聯(lián)合開發(fā)1.6T光模塊

算力爆發(fā)，光模塊先一步封神。

Tower Semiconductor正通過與英偉達(dá)深度合作開發(fā)1.6T光模塊，穩(wěn)步拓展人工智能數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)，明確將硅光子技術(shù)定位為支撐高速人工智能網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)。這一戰(zhàn)略合作不僅是兩家企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢的互補(bǔ)，更折射出AI產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長背景下，高速光互連技術(shù)在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的核心價(jià)值。

這家總部位于以色列的專業(yè)晶圓代工廠明確表示，其自主研發(fā)的硅光子（SiPh）平臺(tái)將專門支持為英偉達(dá)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議量身打造的光模塊產(chǎn)品，該模塊的數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)上一代硅光子技術(shù)的兩倍，單端口傳輸速率實(shí)現(xiàn)跨越式提升。更高的帶寬輸出精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)了人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的核心瓶頸——在分布式計(jì)算集群中，GPU、加速器與內(nèi)存之間的高頻次、大容量數(shù)據(jù)傳輸效率問題。隨著生成式人工智能的快速演進(jìn)，AI模型參數(shù)規(guī)模已從早期的數(shù)十億量級(jí)飛速擴(kuò)展至數(shù)萬億量級(jí)，部分前沿模型甚至朝著百萬億參數(shù)邁進(jìn)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾砸雅c計(jì)算能力本身同等關(guān)鍵。在超大規(guī)模人工智能數(shù)據(jù)中心中，數(shù)千個(gè)處理器需在同步集群中協(xié)同運(yùn)行，任何數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t或帶寬不足都將直接影響整體計(jì)算效率，而Tower的SiPh平臺(tái)通過專為下一代人工智能系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的高速光收發(fā)器，成功構(gòu)建了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的技術(shù)解決方案。

對英偉達(dá)而言，此次與Tower的合作是其推進(jìn)可擴(kuò)展、高能效AI網(wǎng)絡(luò)發(fā)展戰(zhàn)略的重要一環(huán)。在大型AI集群運(yùn)行過程中，光連接技術(shù)不僅需要維持極高的吞吐量，還需最大限度地降低延遲和功耗，這直接關(guān)系到AI模型訓(xùn)練與推理的效率和成本。數(shù)據(jù)顯示，一臺(tái)萬卡級(jí)AI訓(xùn)練集群中，僅互連環(huán)節(jié)的能耗就占總能耗的40%以上，而傳統(tǒng)銅纜傳輸在速率提升至224G PAM4后，已面臨距離縮短、功耗飆升、帶寬密度受限等多重物理瓶頸。英偉達(dá)網(wǎng)絡(luò)高級(jí)副總裁吉拉德·沙伊納對此表示：“人工智能的指數(shù)級(jí)增長推動(dòng)了對新型高速、可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的需求，以連接人工智能基礎(chǔ)設(shè)施。英偉達(dá)正與Tower Semiconductor合作推進(jìn)人工智能生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，通過下一代硅光子技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施，并加速大規(guī)模人工智能應(yīng)用。”事實(shí)上，英偉達(dá)已推出Quantum-X CPO（共封裝光學(xué)）交換機(jī)，通過與硅光子技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)了能效提升3.5倍、信號(hào)完整性提高63倍的顯著成效，而與Tower的合作將進(jìn)一步完善其AI網(wǎng)絡(luò)生態(tài)的技術(shù)布局。

對Tower公司而言，此次與英偉達(dá)的合作標(biāo)志著其業(yè)務(wù)重心向系統(tǒng)級(jí)技術(shù)賦能的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，代工廠的角色也從單純的制造服務(wù)提供商，升級(jí)為深度參與客戶技術(shù)創(chuàng)新的系統(tǒng)級(jí)技術(shù)賦能伙伴。該公司始終專注于提升技術(shù)方案的性能、可擴(kuò)展性和可制造性，憑借自身在特種工藝領(lǐng)域的深厚積累，幫助客戶將用于人工智能數(shù)據(jù)中心的光學(xué)模塊從設(shè)計(jì)階段高效推進(jìn)到量產(chǎn)階段。得益于這一合作帶來的市場認(rèn)可，Tower半導(dǎo)體的股價(jià)在半年內(nèi)暴漲160%，2025年Q3財(cái)報(bào)顯示其硅光子業(yè)務(wù)營收達(dá)5200萬美元，同比增長70%，主要受1.6T產(chǎn)品需求及400G/800G訂單驅(qū)動(dòng)，公司預(yù)計(jì)Q4營收環(huán)比再增11%至4.4億美元，產(chǎn)能利用率維持在95%的高位水平。據(jù)eeNews Europe報(bào)道，此次合作凸顯了硅光子學(xué)和代工工藝技術(shù)已成為超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和電信基礎(chǔ)設(shè)施中人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心支撐。

Tower公司明確表示，將持續(xù)加大對硅鍺（SiGe）和硅光子技術(shù)的研發(fā)投入，以精準(zhǔn)匹配市場對高速光互連的爆發(fā)式需求。該公司創(chuàng)新性地將硅光子技術(shù)與其成熟的模擬和射頻技術(shù)相結(jié)合，形成了覆蓋人工智能基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和電信應(yīng)用的多元化技術(shù)方案。其硅光子平臺(tái)的核心優(yōu)勢在于通過高度集成設(shè)計(jì)，使光模塊所需的外部激光器數(shù)量減少了一半，不僅大幅降低了系統(tǒng)復(fù)雜度和生產(chǎn)成本，還提升了設(shè)備可靠性，同時(shí)支持從單通道100G（400G/800G）到單通道200G（1.6T）的靈活擴(kuò)展，未來更計(jì)劃升級(jí)至單通道400G（3.2T）速率。值得關(guān)注的是，該平臺(tái)采用的低成本連續(xù)波（CW）激光器替代了傳統(tǒng)EML激光器，使1.6T光模塊的激光成本從200美元降至10美元，功耗降低30%，完美契合AI數(shù)據(jù)中心高帶寬、低功耗的核心需求。

此次合作恰逢1.6T光模塊走向商業(yè)部署的關(guān)鍵窗口期。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，基于單通道200G速率的1.6T光模塊出貨量預(yù)計(jì)將在2025年年底前突破百萬大關(guān)，標(biāo)志著數(shù)據(jù)中心正式邁入“1.6T時(shí)代”。在整個(gè)行業(yè)中，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬需求與GPU和AI加速器性能的同步提升，硅光子技術(shù)憑借其高帶寬密度、低能耗、強(qiáng)可擴(kuò)展性的特質(zhì)，已成為AI數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的核心技術(shù)選擇。全球光模塊市場規(guī)模預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到121億美元，其中中國市場規(guī)模接近700億元，年均復(fù)合增長率達(dá)13.4%，而1.6T光模塊作為下一代高速光互連的核心組件，2026年全球需求量有望達(dá)到500萬只。

Tower公司在全球擁有完善的生產(chǎn)布局，分別在以色列、美國和日本運(yùn)營晶圓廠，并在歐洲和美國擁有共享及合作伙伴產(chǎn)能，能夠?yàn)槿蚩蛻籼峁┓€(wěn)定的產(chǎn)能保障。該公司具備豐富的特種工藝技術(shù)儲(chǔ)備，涵蓋硅鍺（SiGe）、BiCMOS、射頻CMOS、混合信號(hào)CMOS、圖像傳感、電源管理和光子學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，這些技術(shù)廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施和高性能計(jì)算領(lǐng)域，為其硅光子業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)支撐。此外，Tower還與旭創(chuàng)科技等光模塊領(lǐng)先廠商深化合作，進(jìn)一步拓展了硅光子技術(shù)的商業(yè)化落地路徑。

隨著人工智能基礎(chǔ)設(shè)施向更大規(guī)模的集群和更快的互連速度發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供商和專業(yè)晶圓代工廠之間的深度協(xié)同合作，已成為數(shù)據(jù)中心架構(gòu)創(chuàng)新的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。Tower與英偉達(dá)的合作不僅體現(xiàn)了光互連在下一代人工智能系統(tǒng)中日益重要的戰(zhàn)略地位，更為行業(yè)樹立了技術(shù)協(xié)同的典范。在OIF于2024年發(fā)布3.2T CPO標(biāo)準(zhǔn)、IEEE同步推進(jìn)相關(guān)協(xié)議的行業(yè)背景下，硅光子技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程正在加速，臺(tái)積電、GlobalFoundries等廠商也紛紛開放硅光PDK，使設(shè)計(jì)到流片周期縮短至90天。未來，隨著技術(shù)的持續(xù)迭代，硅光子技術(shù)將不僅局限于數(shù)據(jù)中心互連，更有望延伸至激光雷達(dá)、生物傳感、量子計(jì)算等多個(gè)領(lǐng)域，成為“AI時(shí)代的新石油”，為全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供核心動(dòng)力。

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