光芯片，为时过早？

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文章摘要

在今年的Hotchips会议上，众多专家分享了光芯片互联技术的最新进展。尽管一些公司如特斯拉、博通、openAI等积极布局，但光芯片互联技术的广泛应用似乎还未到来。英特尔展示了其对光通信演进的看法，指出光纤技术最初为长距离通信而开发，现在正逐渐应用于数据中心内部，其中降低功耗和成本变得尤为重要。

数据中心对光通信的需求推动了硅光子学的发展，旨在通过使用硅光子学降低功耗，增加输出功率或接收器灵敏度，以及减少数字信号处理器（DSP）的功能。这些需求的变化是引入共封装光学（CPO）技术的主要因素。CPO技术已经开始应用于以太网交换机和计算结构，预计将进一步应用于芯片间连接。

英特尔、博通和台积电等公司都在开发自己的光芯片技术路线图。例如，英特尔开发了一种并行芯片到芯片互连原型，它捆绑低速光信号以创建宽带。这种技术使用硅光子学实现，并且与UCIe（通用芯片互连）接口兼容。英特尔的CPO小芯片能够实现4Gbps的互连，使用DWDM技术通过单根光纤传输高达2,048 Gbps的总带宽。

尽管硅光子学为光学计算提供了可能性，但英特尔选择使用CPO而不是将一切与硅光子集成，因为这样做在制造上更有效。EIC（电气集成电路）和PIC（光子集成电路）可以分别在不同的工艺节点上制造，以优化性能和成本。

英特尔的光学计算技术也与其过去的Knights Hill项目有关，该项目计划使用硅光子技术，但最终被取消。尽管如此，光学计算仍然是一个新兴领域，预计到2027/28年将开始出货。Yole预测，到2034年，光学处理器的总数将达到近100万台，市场价值数十亿美元。

光学计算的成功需要解决集成挑战、制造复杂性和基础设施要求。目前，光学计算领域正在探索多种方法，包括光子集成电路和量子光学。尽管光学计算仍处于早期阶段，但随着技术的进步和投资者的信心，它有望在未来几年内在学术和私人研究领域得到应用。

总体而言，光芯片互联技术正在逐步发展，尽管面临挑战，但有望在未来的数据中心和计算结构中发挥重要作用。随着技术的进步和市场需求的增长，光学计算有望成为人工智能和高性能计算的下一个热点。