先进光学与光纤融合,助力人工智能蓬勃发展

智车科技

1周前

由于CPO要求光学组件在极其紧凑的空间内工作,因此必须采用高度紧凑、专为高密度环境设计的光纤,以实现最小信号损耗的短距离高速连接。

从爱迪生的电灯泡,到特种智能手机玻璃和光纤,近175年来,康宁的玻璃创新持续塑造着人类连接、沟通与计算的方式。如今,这一传承仍在延续——康宁不断开发精密技术,推动 AI 连接能力的提升,并夯实支撑数据驱动型智能的基础设施。

人工智能的未来正在迅速展开,而玻璃创新正是应对前所未有数据需求的关键。

image.png

先进光学与半导体:高级AI网络的基石

康宁先进光学事业部(Corning Advanced Optics)拥有悠久的创新历史。过去50年,该部门不断拓展其业务范围,涵盖航空航天与国防、特种玻璃、高端光学制造与技术,以及半导体技术等领域,开发出在芯片制造几乎每个环节都至关重要的材料。

该事业部在芯片制造三大关键领域已取得显著成果:

光刻(利用光将掩模设计图案转移到晶圆基底的制程)

检测与计量(识别缺陷并控制特征位置与关键尺寸精度的过程)

先进封装(将多颗芯片组装为复杂系统级封装器件的过程)

从手机、笔记本电脑、到作为 AI 网络平台核心的加速器——GPU,先进光学技术在算力规模扩展中发挥着重要作用。

康宁先进光学与精密玻璃解决方案事业部商业技术总监Xavier Lafosse表示:“人工智能的快速发展依赖于半导体制造领域的突破,而康宁先进光学很荣幸在其中发挥关键作用。我们的玻璃材料和精密光学元件支持从光刻、检测到先进封装等先进芯片制造流程,为现代AI网络提供动力。通过与整个半导体生态系统协作,康宁助力实现下一代AI应用所需的可扩展连接性和处理性能。”

image.png

通过“Scale-up(纵向扩展)”架构推动AI增长

在当前的 AI 数据中心架构中,“纵向扩展(scale up)”模式正日益普及,即通过在现有AI网络节点内增加更多GPU资源来提升计算性能。

对数据中心运营商而言,最简单的扩容方式就是在单个节点内增加GPU加速器的数量。在不断扩大的集群中互连这些GPU,需要在网络交换机与AI加速器之间部署高速互连。随着大型语言模型等AI应用在规模和复杂性上不断提升,这种扩容方式使运营商能够逐步增加低延迟容量,确保节点具备足够的网络带宽和内存带宽。

然而,纵向扩展也带来了新的挑战——它不仅仅是增加GPU那么简单。例如,服务器机箱内部的连接必须适应更密集的配置、更小的弯曲半径以及更紧凑的布线路径。传统光纤在这些极端条件下并不适用。取而代之的是专为高弯曲性能和高可靠性设计的特种光纤,例如康宁 CPO FlexConnect? 光纤,才能更好地支持这类高密度内部架构

要使这些架构有效运行,就需要具备前瞻性、高韧性的物理基础设施,能够以前所未有的速度传输海量数据。

先进光学组件如何解锁 CPO 架构

AI数据中心架构的另一重大变革,是光电共封装(CPO)的兴起。与传统设计(光模块位于交换机或服务器托盘边缘)不同,CPO 将光学组件直接与 GPU 或交换芯片 ASIC 等高性能处理器封装在同一封装内,从而缩短铜互连距离、降低功耗并显著提升带宽。

在CPO生态系统中,多项先进光学组件对于实现这一新层级的处理性能至关重要。例如,可拆卸光纤阵列单元(FAU)能够将光学与电子器件集成在同一基板上,实现光学元件与硅芯片之间的无缝通信。FAU不仅能以极高精度对准多根光纤,还支持这些光学组件的高批量组装。即便是微小的对准偏差,也可能导致性能下降并影响功耗。康宁的光子级FAU提供了所需的精度,确保CPO系统中每一处光连接都具备可靠的信号完整性。

由于 CPO 要求光学组件在极其紧凑的空间内工作,因此必须采用高度紧凑、专为高密度环境设计的光纤,以实现最小信号损耗的短距离高速连接。这一转型同样依赖半导体技术,为将所有组件物理集成于统一生态系统中提供基础设施,从而实现 AI 所需的性能与可扩展性。

康宁光通信光子连接解决方案商业总监Benoit Fleury表示:“过去五年,受AI爆发式增长及其对更快、更高效数据处理需求的驱动,CPO网络的发展以前所未有的速度加速推进。康宁多年来持续投入CPO技术的研发,如今,我们的专业能力和覆盖范围使我们能够参与CPO基础设施的几乎每一个环节。随着AI持续扩展,CPO已成为实现下一代系统的关键,我们看到了在这一变革性领域不断创新和引领的巨大机遇。”

连接未来 AI 的关键纽带

随着AI工作负载不断升级,先进光学组件正成为连接处理器、GPU 与加速器实现大规模通信的“神经系统”。无论是在半导体制造环节,还是在 CPO 架构设计中,先进光学解决方案与光学基础设施都将成为下一轮 AI 创新的核心支撑力量。

image.png

关于作者Benoit Fleury

Benoit Fleury 现任康宁光通信CPO业务发展总监。在此之前,他曾负责公司的OEM业务,包括微光学产品团队。加入康宁前,Benoit曾担任iBwave产品线管理团队的负责人。iBwave是一家室内射频规划软件公司,2025年被康宁收购。在职业生涯的早期阶段,Benoit曾成功推动包括北电网络和EXFO等其他电信公司的产品增长,并在加拿大北部创立了蜂窝基础设施和服务公司Lynx Mobility,并担任该公司的首任总裁兼首席执行官。

Benoit持有蒙特利尔康考迪亚大学电气工程硕士学位,是美国电气电子工程师学会(IEEE)高级会员,每年担任康考迪亚大学约翰莫尔森商学院国际MBA案例竞赛评委。工作之余,他还是一名狂热的帆船和机车爱好者。

image.png

关于作者Xavier Lafosse

Xavier Lafosse 博士现任康宁公司先进光学事业部商业技术总监。他与客户及半导体行业领袖合作,识别新兴趋势、推动创新并制定技术路线图。自1995年加入康宁以来,Xavier在研发领域担任过多个职位,推动玻璃与聚合物光学材料在康宁各业务中的应用。在担任特种材料事业部技术总监期间,他助力康宁?大猩猩?玻璃实现快速增长,并支持多项新产品上市。Xavier拥有巴黎大学材料物理学博士学位,并毕业于巴黎国立高等化学学院,拥有逾30年玻璃技术领域的专业经验。工作之余,他热爱摄影与当代绘画,并担任康宁171 Cedar艺术中心董事会主席。

由于CPO要求光学组件在极其紧凑的空间内工作,因此必须采用高度紧凑、专为高密度环境设计的光纤,以实现最小信号损耗的短距离高速连接。

从爱迪生的电灯泡,到特种智能手机玻璃和光纤,近175年来,康宁的玻璃创新持续塑造着人类连接、沟通与计算的方式。如今,这一传承仍在延续——康宁不断开发精密技术,推动 AI 连接能力的提升,并夯实支撑数据驱动型智能的基础设施。

人工智能的未来正在迅速展开,而玻璃创新正是应对前所未有数据需求的关键。

image.png

先进光学与半导体:高级AI网络的基石

康宁先进光学事业部(Corning Advanced Optics)拥有悠久的创新历史。过去50年,该部门不断拓展其业务范围,涵盖航空航天与国防、特种玻璃、高端光学制造与技术,以及半导体技术等领域,开发出在芯片制造几乎每个环节都至关重要的材料。

该事业部在芯片制造三大关键领域已取得显著成果:

光刻(利用光将掩模设计图案转移到晶圆基底的制程)

检测与计量(识别缺陷并控制特征位置与关键尺寸精度的过程)

先进封装(将多颗芯片组装为复杂系统级封装器件的过程)

从手机、笔记本电脑、到作为 AI 网络平台核心的加速器——GPU,先进光学技术在算力规模扩展中发挥着重要作用。

康宁先进光学与精密玻璃解决方案事业部商业技术总监Xavier Lafosse表示:“人工智能的快速发展依赖于半导体制造领域的突破,而康宁先进光学很荣幸在其中发挥关键作用。我们的玻璃材料和精密光学元件支持从光刻、检测到先进封装等先进芯片制造流程,为现代AI网络提供动力。通过与整个半导体生态系统协作,康宁助力实现下一代AI应用所需的可扩展连接性和处理性能。”

image.png

通过“Scale-up(纵向扩展)”架构推动AI增长

在当前的 AI 数据中心架构中,“纵向扩展(scale up)”模式正日益普及,即通过在现有AI网络节点内增加更多GPU资源来提升计算性能。

对数据中心运营商而言,最简单的扩容方式就是在单个节点内增加GPU加速器的数量。在不断扩大的集群中互连这些GPU,需要在网络交换机与AI加速器之间部署高速互连。随着大型语言模型等AI应用在规模和复杂性上不断提升,这种扩容方式使运营商能够逐步增加低延迟容量,确保节点具备足够的网络带宽和内存带宽。

然而,纵向扩展也带来了新的挑战——它不仅仅是增加GPU那么简单。例如,服务器机箱内部的连接必须适应更密集的配置、更小的弯曲半径以及更紧凑的布线路径。传统光纤在这些极端条件下并不适用。取而代之的是专为高弯曲性能和高可靠性设计的特种光纤,例如康宁 CPO FlexConnect? 光纤,才能更好地支持这类高密度内部架构

要使这些架构有效运行,就需要具备前瞻性、高韧性的物理基础设施,能够以前所未有的速度传输海量数据。

先进光学组件如何解锁 CPO 架构

AI数据中心架构的另一重大变革,是光电共封装(CPO)的兴起。与传统设计(光模块位于交换机或服务器托盘边缘)不同,CPO 将光学组件直接与 GPU 或交换芯片 ASIC 等高性能处理器封装在同一封装内,从而缩短铜互连距离、降低功耗并显著提升带宽。

在CPO生态系统中,多项先进光学组件对于实现这一新层级的处理性能至关重要。例如,可拆卸光纤阵列单元(FAU)能够将光学与电子器件集成在同一基板上,实现光学元件与硅芯片之间的无缝通信。FAU不仅能以极高精度对准多根光纤,还支持这些光学组件的高批量组装。即便是微小的对准偏差,也可能导致性能下降并影响功耗。康宁的光子级FAU提供了所需的精度,确保CPO系统中每一处光连接都具备可靠的信号完整性。

由于 CPO 要求光学组件在极其紧凑的空间内工作,因此必须采用高度紧凑、专为高密度环境设计的光纤,以实现最小信号损耗的短距离高速连接。这一转型同样依赖半导体技术,为将所有组件物理集成于统一生态系统中提供基础设施,从而实现 AI 所需的性能与可扩展性。

康宁光通信光子连接解决方案商业总监Benoit Fleury表示:“过去五年,受AI爆发式增长及其对更快、更高效数据处理需求的驱动,CPO网络的发展以前所未有的速度加速推进。康宁多年来持续投入CPO技术的研发,如今,我们的专业能力和覆盖范围使我们能够参与CPO基础设施的几乎每一个环节。随着AI持续扩展,CPO已成为实现下一代系统的关键,我们看到了在这一变革性领域不断创新和引领的巨大机遇。”

连接未来 AI 的关键纽带

随着AI工作负载不断升级,先进光学组件正成为连接处理器、GPU 与加速器实现大规模通信的“神经系统”。无论是在半导体制造环节,还是在 CPO 架构设计中,先进光学解决方案与光学基础设施都将成为下一轮 AI 创新的核心支撑力量。

image.png

关于作者Benoit Fleury

Benoit Fleury 现任康宁光通信CPO业务发展总监。在此之前,他曾负责公司的OEM业务,包括微光学产品团队。加入康宁前,Benoit曾担任iBwave产品线管理团队的负责人。iBwave是一家室内射频规划软件公司,2025年被康宁收购。在职业生涯的早期阶段,Benoit曾成功推动包括北电网络和EXFO等其他电信公司的产品增长,并在加拿大北部创立了蜂窝基础设施和服务公司Lynx Mobility,并担任该公司的首任总裁兼首席执行官。

Benoit持有蒙特利尔康考迪亚大学电气工程硕士学位,是美国电气电子工程师学会(IEEE)高级会员,每年担任康考迪亚大学约翰莫尔森商学院国际MBA案例竞赛评委。工作之余,他还是一名狂热的帆船和机车爱好者。

image.png

关于作者Xavier Lafosse

Xavier Lafosse 博士现任康宁公司先进光学事业部商业技术总监。他与客户及半导体行业领袖合作,识别新兴趋势、推动创新并制定技术路线图。自1995年加入康宁以来,Xavier在研发领域担任过多个职位,推动玻璃与聚合物光学材料在康宁各业务中的应用。在担任特种材料事业部技术总监期间,他助力康宁?大猩猩?玻璃实现快速增长,并支持多项新产品上市。Xavier拥有巴黎大学材料物理学博士学位,并毕业于巴黎国立高等化学学院,拥有逾30年玻璃技术领域的专业经验。工作之余,他热爱摄影与当代绘画,并担任康宁171 Cedar艺术中心董事会主席。

展开
打开“财经头条”阅读更多精彩资讯
APP内打开