从电到光:AI基础设施正在经历一场范式转移
2017年,麻省理工学院的博士沈亦晨在《自然·光子学》上发了一篇封面论文,第一次验证了用光子来做深度学习计算是可行的。当时,这还只是一篇学术论文。九年后的2026年4月28日,他创立的曦智科技,以“全球AI硅光芯片第一股”的身份在港交所上市。从一篇论文到一家上市公司,曦智科技的路,正好见证了“光”如何一步步从外围走进AI基础设施最核心的领域。
沈亦晨在接受采访时说了句话,很值得回味:三五年以后,如果把算力中心里用到的芯片排开,30%以上甚至50%都会是闪闪发亮的光芯片。
网络互连:“光进铜退”已是定局
随着大模型训练和推理不断演进,算力基础设施对数据交互的带宽和时延要求越来越高。“连接”这件事,过去可能只是配角,现在却成了绝对主角。
沈亦晨把算力基础设施里的“连接”分成了三个层次:Scale-across(不同集群之间的网络连接)、Scale-out(不同超节点之间的连接)、Scale-up(超节点内部的连接)。曦智科技专注的就是Scale-up这个领域。他打了个比方:Scale-across是学校里的交互通信,Scale-out是年级,Scale-up就是一个班级——班级范围虽小,但里面人与人之间沟通的频次和信息带宽是最高的。
其实,Scale-out和Scale-across层面的连接早就进入“光”的世界了。但Scale-up这个“班级内部”的通信,过去一直是铜和电的领地。在大模型兴起之前,一个服务器里8张卡用电信号传信息就够用了。粗略估计,目前Scale-up层面,超过95%的交互数据还是通过电在传递,光只占了不到5%。之所以这么低,主要是出于稳定性和可靠性的考虑。但沈亦晨认为,这个比例正在被快速改写——可能就在未来三五年,光的比例会从5%攀高到30%到50%。
为什么非“光”不可?原因有二。一是距离因素:铜导线连接的距离越长,信号衰减越严重。尤其是当需要传输的信号量很大的时候,超过1米,用铜就基本不行了。二是信息密度:一根光纤里可以容纳16种不同波长来传递不同的信号,而铜导线一根只能传一个信号。如果带宽要求很大,铜导线就会非常占体积,在服务器里部署起来很不方便。
从传统的光模块,到LPO、NPO、CPO,这些技术的本质其实都是在不断缩短铜导线到主芯片的距离。比如,传统光模块距离主芯片大约1米,LPO缩短到半米或几十厘米,NPO进一步压缩到10厘米级别,CPO则能到几毫米。再往后,可能还会有3D CPO——那就是“光和电叠在一起”了。
产业链重构期,谁在抢先布局?
“光”从外围走进核心,意味着产业链格局的重构,尤其是CPO一旦铺开,影响会是碘伏性的。沈亦晨说,谁是客户、谁是供给,整个产业链的上下游关系还在激烈且快速的变化中。现在,领先的光模块厂想自己研发光芯片,而GPU等主芯片公司也觉得这里有巨大的机会。
在这样一个剧烈重构的时期,作为年轻的独立第三方供应商,曦智科技该怎么选?沈亦晨的定位很清晰:目标就是做未来算力中心里所有跟光芯片相关的部分——光交换芯片、光计算芯片、光互连芯片,全覆盖。
不管怎么变,“光”的需求是明确的。而且沈亦晨透露,目前整体产能不足,整个产业链处于缺货状态。这种供不应求的局面,给了新进入者宝贵的时间窗口。
数据也印证了这一点。报告显示,在中国独立Scale-up光互连解决方案市场中,曦智科技以收入计占据了约88.3%的市场份额。招股书显示,公司2023年至2025年营收分别为0.38亿元、0.60亿元、1.06亿元,年复合增长率达66.9%。其中,光互连解决方案是主要收入来源,2025年Scale-up光互连产品收入达到7558万元;光计算业务也增长迅猛,2025年收入2020万元,同比增长579%,占总营收比例提升至近20%。当然,公司仍处于高投入阶段,尚未盈利,2023年至2025年累计研发开支超过11亿元。
加快研发迭代,构建行业壁垒
在这场竞争中,曦智科技的优势是什么?沈亦晨认为,作为年轻的芯片设计公司,人才密度高、学习能力强、研发迭代速度快,就是它的内核基因。
2022年以前,产业界的光互连产品里用的并不是现在这种硅光路线的芯片。那时候通信速率要求比较低,根本不需要用硅光。在产业快速变化的过程中,轻装上阵的芯片设计公司更容易快速学习,实现自我迭代。当然,关键还是要在这变局中快速建立自己的生态和行业壁垒。
目前,曦智科技已经汇聚了百度、腾讯、阿里巴巴、中国移动、中兴通讯等产业资本成为股东。今年初,他们还联合壁仞科技、中兴通讯发布了国内首个光互连光交换技术GPU超节点产品“光跃超节点128卡商用版”,已完成数千卡部署并适配主流大模型。
在本届世界人工智能大会(WAIC 2026)期间,曦智科技发布了新一代“Scale-up光电混合组网方案”。基于该方案,与中兴通讯、壁仞科技、沐曦股份、燧原科技、天数智芯合作的“基于OEX+dOCS架构的国产高性能Matrix超节点”项目,获得了WAIC 2026的SAIL之星奖项。此外,公司透露,自研NPO近封装光学芯片已完成全链路验证,迈入规模化商用阶段,并与盛科通信达成了CPO(光电共封装)战略合作。
总之,光正在更深地融入AI基础设施的每一层。沈亦晨强调,公司仍在持续投入光互连、光计算相关技术的研发和商业应用。
