面向高功耗算力时代的互连突围:中际旭创发布CPO2.0混合硅光方案力求降耗三成

问题——算力增长推高能耗,互连与散热成为“硬约束” 当前——算力需求快速扩张——高端加速卡、交换芯片与高速互连共同推升数据中心单位机架功耗。多位运维与工程人员反映,高带宽、长时间满负载场景下,传统电互连带来的能耗与发热更为凸显,散热系统随之加码,风冷、液冷等基础设施投入和电费支出持续上行。在不少大型数据中心成本结构中,能耗与散热有关支出占比上升,成为制约算力扩容和运营效率的重要因素。 原因——电互连热损耗突出,向“以光代电”的技术演进加速 从技术机理看,电信号在板级、机内互连中存在电阻损耗与信号衰减,带宽越高、链路越复杂,功耗与热量越难控制。为破解瓶颈,产业界持续推动光电互连向更高集成度演进,其中将光引入更靠近计算与交换芯片的“共封装光学”(CPO)思路受到关注。CPO通过缩短电连接距离、提高光链路比例,有望降低互连功耗并改善信号完整性,同时减轻散热系统负担。 影响——节能降耗牵动数据中心全链条,带来运维与商业价值重估 中际旭创发布的CPO2.0方案,采用硅光子与铌酸锂调制器的混合架构。企业公开信息显示,在带宽等指标保持不变的条件下,该方案互连功耗可下降约30%。若此效果在更大规模应用中得到验证,将对数据中心运营产生直接影响:一是降低用电成本,改善单位算力能效;二是缓解散热压力,有利于机房密度提升与设备可靠性管理;三是减少对高成本液冷等系统的依赖强度,推动数据中心从“堆散热”转向“提能效”的路径优化。 同时,节能带来的不仅是成本下降,还可能改变产业链价值分配。高速互连、光器件、封装与测试、材料供应等环节将因CPO渗透率提升而受益,数据中心采购也将更加关注“全生命周期成本”和“能效指标”,推动供应商从单一性能竞争转向“性能—能耗—可靠性”综合竞争。 对策——推进规模化需破解供应链与工艺协同难题,建立可验证的产业标准 需要看到的是,CPO从样机、试产走向规模部署仍面临多重挑战。其一,上游关键材料与器件供给能力影响节奏。铌酸锂调制器因性能优势受到关注,但产业供给格局相对集中,短期扩产、良率爬坡与交付稳定性仍需观察。其二,封装与测试复杂度提升。CPO对共封装工艺、热管理设计、良率控制提出更高要求,产业链协同与质量体系建设至关重要。其三,工程化验证周期较长。数据中心对稳定性、可维护性、兼容性要求严格,新方案需要在多场景长期运行中积累可复用的验证数据。 业内建议,相关企业应在三上发力:加快与上游材料、关键器件供应商的协同扩产与替代方案布局;推动共封装工艺、可靠性测试与接口规范的标准化,降低规模部署不确定性;典型客户场景开展分阶段、可量化的能效评估,形成可对比的指标体系,为采购决策提供依据。 前景——能效竞争或成算力时代“第二赛道”,国产配套能力迎来窗口期 在全球算力竞赛背景下,能效将成为决定算力可持续扩张的重要变量。未来一段时期,围绕“更低功耗的互连、更高密度的部署、更可控的热管理”的技术路线预计将持续推进。CPO作为其中关键方向之一,有望在超大规模数据中心、AI训练集群与高带宽交换场景率先放量,并逐步向更广泛应用拓展。 同时,随着国内光通信与光电器件产业基础不断夯实,面向算力基础设施的配套能力有望加速提升。若能在关键材料、核心器件、共封装工艺与可靠性体系诸上形成稳定供给与工程化能力,将为我国算力产业链补齐短板、提升整体竞争力创造条件。但也要警惕产业推进中过度炒作与节奏误判,尊重技术迭代与供应链爬坡规律,避免“概念先行、验证滞后”带来的风险。

在算力效能竞赛中,节能技术正成为决定性因素。中际旭创的案例证明,中国企业有能力通过技术创新实现赶超。未来需继续推动产学研合作,将技术优势转化为产业成果。