“AI时代下一个瓶颈是‘互联’……光通信成竞争焦点”
三一普华永道发布光通信技术报告
AI算力激增，电连接方式面临局限
“应为AI系统架构变革的可能性做好准备”
随着人工智能（AI）数据中心规模不断扩大，决定AI竞争力的瓶颈正从确保图形处理器（GPU）、高带宽内存（HBM）等半导体供应，转向将它们彼此连接的“互连”领域。有分析认为，将数千至数万个GPU有机整合起来的网络以及电力效率，已成为AI时代新的竞争焦点。
13日，三一PwC发布了题为《如今的瓶颈是互连：AI时代的光通信与韩国企业的机遇》的报告。报告分析了AI基础设施的数据传输方式从传统的铜基电连接转向光通信的趋势，并提出了对韩国企业的启示。
光通信技术成为下一代瓶颈
报告指出，传统铜缆存在随着网络带宽增加而电力效率下降的局限。报告指出，在目前主要AI数据中心采用的高带宽互连环境中，铜缆的有效传输距离可能被限制在数米以内。此外，随着AI数据中心大型化，机架与机架之间的连接距离增加，传输中的电信号也会随之减弱。
报告将近期崛起、可克服电连接局限的光通信技术分为三个阶段进行介绍。
第一阶段是在机架与机架之间的长距离连接中引入光通信，构建低延迟、低功耗环境。数据仍以电信号处理，但在传输区间会转化为光信号，并沿光纤移动。光纤电缆的信号衰减极低，可实现中长距离高速通信。将数据从电信号转换为光信号的工作由光收发器承担。
第二阶段是将光学引擎集成至与交换芯片相同封装内的共封装光学（CPO）技术。该技术可大幅缩短设备内部的电信号传输区间，从而改善电力效率。报告预计，CPO目前已进入商业化初期阶段，全球市场规模将以年均38%的速度增长，到2030年达到5.8亿美元。
第三阶段是GPU芯片间接口的光学化，被视为可突破计算芯片物理距离限制、改变AI系统架构的下一代技术。
英伟达、TSMC亦在投资……韩国企业寻求竞争力
报告显示，主要AI基础设施企业正通过应用光通信技术，致力于最大化提升数据连接、处理速度和效率。英伟达于今年3月分别向光学技术企业Lumentum和Coherent投资20亿美元，正式确立光通信战略；全球第一大晶圆代工企业TSMC也在构建包括硅光子芯片在内的CPO制造基础。
韩国企业目前主要活跃于光缆和光收发器领域。大韩光通信通过垂直整合确保成本竞争力，并签订了面向美国AI基础设施的光缆供应合同。Oi Solution和光与电子正开发光收发器产品，以应对市场扩张。
另一方面，报告提出，随着光通信发展，AI系统可能从“集成中心”转向“灵活的分布式架构”。报告认为，在基于光通信的高速连接环境中，对GPU和HBM必须进行物理紧密布局的限制将有所减少，内存配置和系统设计方式也可能随之改变。报告建议，韩国存储器企业应思考适用于光通信环境的优化内存应用结构和架构，并提前开展研发及制定战略。
报告详情可在三一PwC官网查阅。三一PwC AX节点负责人（合伙人）Lee Seunghwan表示：“正如韩国在存储器半导体领域建立了超强差距一样，光通信领域也完全可能出现能够发挥韩国优势的细分领域。应以积累的半导体能力和精密制造竞争力为杠杆，将技术实力拓展至硅光子、高速互连芯片等相邻领域。”
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