英伟达拟投40亿美元押注共封装光学技术 全球算力竞赛迈入光互连新阶段

一、战略投资背后的技术逻辑 3月2日,英伟达正式宣布与光通信领域两大头部企业Lumentum、Coherent达成战略合作协议,双方合作内容涵盖股权投资、采购承诺及未来产能使用权锁定,单笔投资规模均为20亿美元。英伟达方面表示,光互连技术与封装集成能力对于人工智能工厂的持续扩展至关重要,是提升大规模算力网络能效与稳定性的核心支撑。 该投资决策并非突发之举。早在去年,英伟达便发布首份共封装光学官方技术报告,明确宣布将于2026年在人工智能数据中心全面部署该技术,其旗下Quantum-X InfiniBand与Spectrum-X以太网平台均将通过硅光集成方式实现升级。此番提前锁定上游核心供应商产能,意味着这一技术路线已从战略规划进入实质落地阶段。 二、传统互联技术逼近物理极限 理解上述战略布局,需从当前算力基础设施面临的结构性瓶颈说起。 随着人工智能训练集群规模从万卡级向十万卡级持续演进,服务器之间的高速互联需求呈指数级增长。传统电互连技术在这一背景下正逼近物理极限,功耗高、信号损耗大、带宽受限等问题日益突出,已成为制约算力规模化扩展的关键障碍。 为此,业界逐步形成"电算光传"的技术共识,即以电信号承担计算任务,以光信号承担高速传输任务。在高算力光连接方案中,目前主要存在三条技术路径:传统可插拔光模块、近封装光学和共封装光学。其中,近封装光学采取折中路线,将光引擎置于芯片旁侧基板;共封装光学则追求极致集成,将网络交换芯片与光模块共同封装于同一插槽,从根本上消除信号传输损耗。 根据英伟达技术报告,采用硅光集成的共封装光学方案可将信号损耗从22分贝降至4分贝,单端口功耗由30瓦降至9瓦,系统可靠性提升10倍,整体能效改善达3.5倍。这一数据充分说明,共封装光学在性能层面具有显著优势,其成为主流技术路线具有坚实的工程基础。 三、从服务器互联迈向芯片间互联 尽管共封装光学技术前景明朗,但其产业化进程并非一帆风顺。当前,该技术主要应用于服务器之间的高速互联,在向芯片级互联演进的过程中,仍面临激光器温控等核心技术挑战。 激光光源基于受激辐射原理工作,功率密度较高,对工作环境温度要求严苛,最佳工作温度须低于60摄氏度。这一物理特性决定了现阶段共封装光学尚难以直接解决服务器内部芯片间的高速互联问题,技术演进仍需突破散热瓶颈。 针对这一挑战,业界提出了外置激光源方案,即将高性能激光源移至芯片外部,由此降低芯片侧的热管理难度与集成复杂度。英伟达此次选择与Lumentum、Coherent两家顶级激光器供应商深度绑定,传递出明确的技术路线信号:共封装光学的主流架构将采用"外部光源加内部硅光调制"的组合形式,外置激光源方案的产业地位由此得到更确认。 四、产业链各环节迎来增长窗口 全球龙头企业的战略定调,正在为整条产业链带来清晰的增长预期。 上游硅光芯片代工、中游光引擎封装以及下游设备集成环节,均已感受到这一趋势带来的订单拉动效应。Lumentum近期获得一份数亿美元的超高功率激光器追加订单,用于规模扩展场景,预计2027年完成交付;该公司还预计将于2027年底前开始交付首批面向纵向扩展场景的共封装光学产品,2026年下半年有望迎来实质性放量。 国内产业界对这一趋势同样保持高度关注。环旭电子在2025年第四季度投资者说明会上明确表示,从互联技术的演进路径来看,共封装光学是一个难以替代的方案,近封装光学更多扮演过渡阶段的角色,预计共封装光学将在2至3年内实现规模化应用。

算力竞争的本质不只在芯片性能,也在系统工程能力。互连技术从"可用"走向"高效",从"堆规模"走向"控能耗",将直接影响下一阶段算力基础设施的成本曲线与创新速度。英伟达以资本与订单双重方式押注CPO,既是对技术路线的选择,也是在为产业链重构提前布局。关键器件、工程化能力与生态协同能否形成合力,将决定CPO从热点走向主流的速度。