硅光技术实现重大突破，行业迎来爆发期

硅光子技术正在重塑数据中心的面貌，然而真正的变革还在后头。

可插拔光模块在数据中心的应用已有多年历史，主导着横向扩展连接的发展。下图是专为连接数千个Ironwood TPU集群而设计的谷歌Jupiter网络示意图。图中黄色线缆代表单模光纤（SMF）。关于纵向扩展，英伟达CEO黄仁勋去年夏天曾强调，“我们应当尽可能长久地使用铜缆。” 多数观察人士则认为，铜缆最多还能沿用两到三代产品。

图 1：谷歌 Jupiter 网络

横向扩展网络中存在大量连接。每个机柜都配备一台机柜顶部（TOR）以太网交换机，拥有超过128个端口，其上方还有1-2层横向扩展网络。相比之下，纵向扩展的链路数量则要多得多。以Nvidia NVL72机柜为例，内部部署了18台交换机，每台交换机直接连接到72个GPU中的每一个：18 x 72 = 每个机柜1296条链路。随着NVL144和NVL576等更大规模计算集群的出现，每个机柜的纵向扩展链路数量也将相应增加。因此，当纵向扩展转向采用光纤时，光纤市场将迎来大幅增长。

在2025年光纤通信展上，OMDIA发布的光器件市场预测显示，市场规模已从2003年的数十亿美元（主要应用于电信领域）增长至2024年的约130亿美元，此后的增长速度将显著加快，预计到2030年将达到250亿美元，这主要得益于人工智能网络的发展。首先是横向扩展的需求，几年后将迎来纵向扩展的浪潮。CignalAI的最新预测则认为，到2029年，市场规模将达到310亿美元。

图 2：光器件市场总规模

光学元件主要包括：

硅光子学旨在将原本分散的光学器件，集成到先进的CMOS制造工艺之中；

激光器、硅光放大器（SOA）以及其他基于III-V族材料工艺（如磷化铟和砷化镓）制造的器件，以及封装、光纤、连接器和适配器，用于提供芯片间的互连。