在这次OCP EMEA 2025大会上,LightCounting做了两次报告,整合信息如下:
首先来看看,以太网是光模块近25年的市场历史,这些数据展示的是实际数据,可以看到以太网是光模块市场获得巨大成功,除了2019年疫情的影响,每年都不断增长,尤其是2024年的AI技术爆炸使得快速增长。同时也来看看年增长率,可以看到几个趋势,每当出现出现巨大增长时,很快会再次稳定下来,有高峰也有低谷,首先是2000年的光通信泡沫,然后是2024年,所以预计未来几年增长率会逐渐下降。首先要考虑的是交换机供应商,然后是光模块,最后才会进一步考虑光学器件,例如激光器,它需要一段时间才能做出反应,不然会不符合非线性系统。所以,预测今年的增长率将达到50%。
在过去的八年里,计算需求每年增长10倍,网络容量已成为实现AI规模所需的瓶颈。光学器件,包括可插拔器件、共封装光学器件和光电路开关等在这里扮演着关键的角色,如下图所示。可以看到在计算需求急剧增长的推动下,光学正在融入半导体世界,覆盖距离不在局限于传统的数据中心内部,向上通过相干器件连接到120km范围内的metro WAN,向下通过光互连实现mm级的GPU互联。
为了满足所有级别计算(xPU,内存和I/O)的巨大扩展挑战,需要实现向上扩展和向外扩展计算架构。向上扩展目前为铜互联,跨多个xPU划分工作负载,目标是实现线性扩展(大型虚拟xPU),通过不断升级替代已有结构。向外扩展主要是基于光模块,为实现由10,000个和100,000个xPU组成的架构,通常使用InfiniBand以太网,光收发器,协封装光学器件和光电路交换机组成大规模网络,通过增加数量实现扩展。这里提到两个创业公司:
1、lightmatter:近10亿美元融资,通过非常高容量共封装光学器件以获得最大数量的IO扩展。传统电芯片(可以从英伟达,AMD和英特尔的大型芯片供应商得到)通过2D/2.5D堆叠,一起封装到中介层和光芯片上,芯粒间通过UCIe通信,系统间通过光IO互联,这种方案可以释放海岸线限制,实现大容量扩展。例如下图展示的L200X,收发64T光引擎,能效低至3.3pJ/bit,单纤16波,单波112G PAM4,光纤数量可达64纤。
2、Celestial A:其主要做的事情是解锁更大内存池绕过“内存墙”,一个内存计算的互连和释放平台,提出Photonic Fabric Appliance(PFA)。将DDR相结合的高带宽内存放入网络交换机,前端光纤端口连接到16个XPU,在16个XPU的扩展网络中,提供网络功能以及共享内存地址空间,以全HBM3e带宽提供高达32TB的共享内存容量。

以上指出光互连技术的两大应用场景,不断发展的光I/O和光中介层是扩展数据中心带宽密度的新技术。功耗是关键,不能显著增加数据中心有限的功率预算。虽然与铜相比,光技术增加了成本,但未来扩展必须需要光技术。在规模上,可插拔有很多好处,是一种成熟的技术,但随着光技术下沉,可靠性风险也越来越大。光I/O互联技术创造新机遇和新的商业模式,Foundry在这里整条供应链起着关键作用。
用于云数据中心的以太网光模块,包括向上扩展,向外扩展和前端光网络,在2030年以前会持续增长。光模块形式包括可插拔光模块、LPO/ LRO、CPO,或者其他形式用于10米互连的低功耗和高密度扩展解决方案。
对于NVLink,使用H100扩展到256个GPU需要32个GPU/rack,即1152个800G光模块,扩展到288个GPU需要5184个1.6T-DR8光模块。每个机架有近1300个插头,没有足够的空间容纳所有这些器件,更不用说成本和功耗。
如果统计2030年这个市场从数量和销量来看,可插拔设备仍将是最大的市场,但是CPO是扩展多机架系统的唯一解决方案,尤其是应用于大容量端口应用场景。
众所周知,这几年的贸易战的不确定性将降低2025年及以后的经济增长,带来的影响是去全球化将限制领先云计算公司的实力和规模。
美国云公司是2025-2026年800G光模块的主要消费者,博通Tomahawk 6和1.6T 3nm DSP的延迟影响1.6T光模块的预测,这是第一个不确定性影响。
到目前为止,中国不仅拥有不同的光技术,而且已经在很大程度上实现光学器件供应链的脱钩,因此中国公司受到关税的影响较小,而其他任何从国外进口美国产品的国家都将受到影响。所以,中国将在2025年引领增长。这是第二个不确定影响。
总之,人工智能正以前所未有的方式加速网络带宽的增长。光I/O(xpu -内存、xPU-xPU、xPU-to-switch)和光中介层(multi-reticule SoC and packaging)是扩展数据中心带宽密度的新技术。在这十年中一个关键的里程碑是CPO和光I/O技术将被大量应用于规模扩展。许多行业都依赖于人工智能的机会,而不仅仅是光学,光I/O互联技术创造新机遇和新的商业模式。