“光”相关技术为何突然集体爆发?数据中心里的“光”,充当什么角色?(2)

2026-06-30 16:11  中国电子报

在AI数据中心中,充当"快递员"的有多个"部门"。

AI数据中心数据传输的四个层级

在芯片层,市面上的芯片以电子作为信息传输载体;而光计算芯片,以光子代替电子作为信息载体,通过操控光信号进行数据处理和传输,能够突破传统电子芯片(如GPU/CPU)在算力、能耗和发热层面的物理极限。受制于技术成熟度和普及度,光计算芯片仍不是主流方案。

在板级层,数据传输存在于计算卡之间,即把多个计算芯片连接起来,使其像一块芯片那样运行。在这一层级,传统的方案采用的是PCB铜箔走线的方案,但电信号传输距离超过十几厘米就会衰减并发热。当前业界正在尝试的CPO(共封装光学),直接把光引擎(电变光器件)贴身焊在GPU旁边,数据刚出芯片"门口"立刻变光发射,彻底免去主板电损耗。

在服务器层,数据传输发生在不同服务器板卡之间。这一层负责将单机8卡扩展为数十卡或数百卡的"超级大节点"。在这一层级,高速光模块或LPO(线性驱动光模块)正在替代铜缆发挥作用。

在数据中心级别,数据通信的作用是将成百上千个机柜连成一个超级计算集群。数据通过多层巨大的物理交换机(Switch)进行路由分发。为了消除传统电子交换机"光-电-光"二次转换带来的高功耗和长尾延迟,网络核心层正在引入OCS(光电路交换机)。

在这场由AI算力需求陡增带来的基础设施变革中,为提升数据中心日吞吐量,这个巨大AI工厂的内部悄然发生着一场"光进铜退"的变革。