在AI算力需求持續(xù)攀升的背景下，數(shù)據(jù)中心架構(gòu)正經(jīng)歷深刻變革。據(jù)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)TrendForce集邦咨詢分析，英偉達(dá)下一代GPU設(shè)計將重點(diǎn)突破芯片互連密度與數(shù)據(jù)傳輸速率瓶頸，其中機(jī)柜內(nèi)芯片互連（Scale-Up）與跨機(jī)柜大規(guī)?；ミB（Scale-Out）已成為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃的核心方向。傳統(tǒng)銅纜方案因物理特性限制，在超大規(guī)模數(shù)據(jù)搬運(yùn)場景中逐漸顯露頹勢，而光學(xué)傳輸技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢正獲得產(chǎn)業(yè)界廣泛關(guān)注。

以英偉達(dá)NVLink 6通信協(xié)議為例，其單通道400G SerDes設(shè)計雖實(shí)現(xiàn)單GPU 3.6TB/s的帶寬極限，但銅纜方案在高頻傳輸下信號衰減問題顯著。當(dāng)傳輸距離超過1米時，電信號質(zhì)量急劇下降，這一缺陷在跨機(jī)柜互連場景中尤為突出。以英偉達(dá)576 GPU集群為例，該系統(tǒng)由八組NVL72機(jī)柜組成，傳統(tǒng)銅纜方案根本無法滿足如此規(guī)模的互連需求。相比之下，光學(xué)傳輸通過波分復(fù)用（WDM）技術(shù)，可在單根光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)多波長并行傳輸，傳輸密度較銅纜方案提升數(shù)個量級。

面對技術(shù)變革，全球主要云端服務(wù)商已啟動光學(xué)傳輸方案研發(fā)。英偉達(dá)在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域與臺積電展開深度合作，通過COUPE 3D封裝技術(shù)將邏輯芯片與硅光芯片垂直堆疊，集成200G PAM4微環(huán)調(diào)變器（MRM）。這種設(shè)計在保持芯片小型化的同時，將光引擎帶寬密度提升至新高度。為確保關(guān)鍵零部件供應(yīng)，英偉達(dá)近期向Lumentum與Coherent各注資20億美元，并簽訂多年期采購協(xié)議，鎖定先進(jìn)激光器與光學(xué)元件的優(yōu)先供貨權(quán)。

技術(shù)演進(jìn)路線圖顯示，硅光與CPO（共同封裝光學(xué)）技術(shù)將分階段導(dǎo)入數(shù)據(jù)中心。TrendForce集邦咨詢預(yù)測，2026年AI數(shù)據(jù)中心光模塊市場中CPO滲透率僅約0.5%，但隨著封裝技術(shù)成熟，跨機(jī)柜Scale-Up光互連有望在英偉達(dá)Rubin Ultra或Feynman世代實(shí)現(xiàn)商用。該機(jī)構(gòu)同時指出，到2030年硅光CPO在AI數(shù)據(jù)中心的滲透率可能突破35%，期間Optical I/O等新型光學(xué)互連技術(shù)也將陸續(xù)進(jìn)入市場。這場由算力需求驅(qū)動的技術(shù)變革，正在重塑全球數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的底層架構(gòu)。