一、问题：算力集群“越建越大”，互连成为新瓶颈 随着大模型训练与推理需求持续增长，数据中心内部通信量快速攀升。算力不再只看“芯片算得快”，更取决于“系统连得快”。服务器、加速卡与交换设备之间需要更低时延、更高带宽、更低能耗下完成海量数据传输。传统电互连依赖铜缆与高速电信号——成本可控、生态成熟——但在传输距离、功耗与散热、信号完整性等逐步逼近极限，互连瓶颈正在从“可优化项”变为“硬约束”。 二、原因：物理极限与能耗压力倒逼“以光换电” 业内普遍认为，电互连在超高速率下短板更明显：速率越高，损耗、串扰与发热越突出，为保证稳定运行往往需要更复杂的补偿机制和更高功耗。相比之下，光互连以光信号传输，具备更大带宽、更低损耗、更强抗干扰能力，更适合大规模算力集群的横向扩展。英伟达创始人黄仁勋近日也公开表示，计算范式正在变化，面向智能时代的系统需要更高效的数据流动，这使光互连从“可选项”加速走向“必选项”。 三、影响：40亿美元投资折射产业链竞速与新一轮基础设施改造 据photonics等外媒消息，英伟达宣布向光学器件厂商Lumentum与Coherent分别投入20亿美元，并同步签署多年合作备忘录，锁定数十亿美元规模的激光元件采购量及未来产能优先权。英伟达称，这笔资金将用于扩大产能和研发投入，以保障光互连与先进封装集成所需的关键供应链。 此动作发出三点信号：其一，头部算力平台正把“互连升级”提升到与算力芯片同等重要的位置；其二，上游激光器件、光子引擎、硅光子模块或进入新一轮扩产，产业链从“按需供给”转向“提前锁产能”；其三，光互连与共封装等路径的商业化节奏加快，数据中心从网络架构到机柜布线、从散热设计到运维方式都将随之调整。 四、对策：从“技术路线”到“工程能力”，关键在协同与规模化 光互连落地不是单点突破即可完成，而是材料、器件、封装、测试与系统集成的综合工程。国际头部企业近年持续布局硅光子与共封装，并通过资本投入、长期采购协议等方式提前锁定关键零部件供给与制造能力，以降低扩张的不确定性。 对我国而言，面对全球产业链加速重构，一上需持续攻关关键材料与核心器件，夯实激光芯片、薄膜材料、光调制与探测、低损耗波导等底层能力；另一方面要加强“从器件到系统”的协同创新，围绕数据中心互连、星地通信、骨干网传输等场景，完善可靠性验证与规模制造体系，提升交付与迭代效率。 值得关注的是，中国科学院杭州光学精密机械研究所近年来在光电领域孵化培育多家企业，布局覆盖氧化镓、碳化硅有关工艺装备，硅基光电子、硫系光子功能芯片，半导体激光新型器件、空芯光纤等方向，形成从材料、器件到设备与系统应用的链式推进。业内人士认为，这种“科研—转化—产业化”贯通模式，有助于缩短从样机到量产的周期，在需求快速释放阶段把握窗口期。 五、前景：光互连或成算力基础设施“标配”，国产化与标准化同步提速 展望未来，随着大模型应用从训练走向高并发推理，算力中心将更强调低能耗、低时延与可扩展性，光互连渗透率有望继续提升，并向更高集成度、更高可靠性演进。此外，围绕共封装光学、硅光子工艺平台、测试验证体系等关键环节，行业标准、接口规范与供应链体系也将加快完善。对我国而言，若能在关键器件、制造装备与系统工程能力上形成协同突破，将有望在新一轮信息基础设施升级中掌握更大主动权。
光互连的崛起折射出全球算力竞争正在从芯片制程延伸到基础设施架构。胜负不仅取决于单项技术突破，更取决于材料、器件、系统与制造全链条的协同能力。中国光电硬科技力量的持续投入表明，该赛道的格局仍在重塑。谁能更快建立自主可控、可规模扩展的光子产业生态，谁就更可能在下一轮算力基础设施重构中占据先机。以光速重塑数据流动的竞赛，才刚刚拉开序幕。