
为应对全球数据中心流量的爆发式增长,数据传输速度得有根本性突破, 近日,TowerSemiconductor和英伟达合作,利用硅光子技术来进行下一代1.6T(1600Gb/s)光模块的研发。这并不只是速度翻倍,还是AI、云计算等关键领域的基础性进展,这预示着数据处理和交互方式将会迎来深刻变革。

传统数据中心靠着电信号在铜线里传送数据, 就好像车子在拥堵的马路上慢慢前行,光模块把电信号转变成光信号,让数据能够在光纤里迅速传输。
此次突破的硅光子技术是一项集成化技术, 它把激光器、调制器等光学元件直接做在硅芯片上,这样就实现了光电子元件的微型化和高密度集成。
它解决了两个核心问题, 一是突破带宽瓶颈,1.6T速率可以满足AI训练这类应用所产生的巨大数据流需求,二是降低功耗与成本,集成设计减少了损耗,提高了能效,如同行业分析所指出的,硅光子正变成应对数据指数增长的关键实用技术。

AI巨脑的神经网络, 训练大语言模型得有成千上万的GPU一块工作,1.6T光模块构成了高速的神经纤维,能明显缩短大规模AI训练时间,提高集群效率。
云服务的零延迟感受,在线视频剪辑、云游戏等都得实时响应,1.6T互连能够提供近乎零延迟的感受, 让复杂应用就像在本地运行一样流畅,打破地理限制。
科学研究的加速器,像射电望远镜这类大型科学装置,每晚都会产生大量数据,1.6T技术能够马上把这些数据传送出去, 大大地加快了比如宇宙图谱绘制这类的科研进程。

在技术方面,在硅芯片上高效整合并且稳定让激光器工作是一个大难题,对制造工艺的精度要求特别高,
在成本和生态方面, 刚开始的成本高意味着它会最先应用在超大规模数据中心上,整个产业链得建立新的标准还有协作模式。
在安全和可靠方面,作为核心基础设施,它的升级对系统的安全性和可靠性提出了更高的要求, 业内正在通过冗余设计、智能运维这类办法来应对,所以,发展得保持乐观和谨慎一体的状态
未来3到5年里,1.6T光模块将会变成主流,而且还会朝着更快速率的方向发展, 它和CPO(共封装光学)技术结合在一起,将会重新构建数据中心架构。
有一个很深的观点,硅光子的最终意义可能就在于融合而不只是连接,它是未来光计算的初步形态, 当光直接参与运算的时候,有可能开启一个能效来个大飞跃的新计算模式,让数据中心从热量工厂变成光子计算中心。
这项技术将会怎么推动信息和服务在全球实时达到平等, 这是我们对于连接本质的未来之问,
延伸阅读:
国际半导体技术路线图(IRDS)中关于光电集成的章节。
学术期刊《Nature Photonics》关于硅光子计算前景的专题综述。
思考问题:
你认为,1.6T光模块技术会最先在哪个你熟悉的领域(如医疗、交通、娱乐)引发可见的变化?
如果“光速传输”成为标配,你认为地理区位对个人职业发展的影响会变大还是变小?
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