当AI智算中心光互联的六大挑战指向"光模块之外"时,答案正在最基础的光纤层浮现。
长飞光纤光缆副总裁王瑞春在演讲中提出核心判断:下一代新型光纤不再是被动的传输介质,而是破解能耗、密度、带宽、时延等瓶颈的主动解决方案。他系统梳理了五大技术方向。
空芯光纤——降低33%时延的"物理层红利"
空芯光纤(HCF)是本次演讲最具冲击力的技术点。光在玻璃芯中传播速度约0.67c,在空气芯中约0.99c,物理层面即可降低约33%传输时延,每公里节省约1.5μs,80km跨园区链路单管节省约120μs。
在DCI场景(10~80km),光在玻璃中的传播时延是链路大头,设备优化已难再压缩;跨园区协同训练以最慢链路为准,100ns级时延差直接吞噬GPU利用率。空芯光纤提供了"物理层不可替代"的时延优化手段。
更关键的是,空芯光纤已从实验室走向现网——长飞已在全球完成18条HCF链路交付(中国含香港15条),损耗降至约0.1dB/km量级,逼近传统单模光纤,并形成完整的施工维保体系。
CPO配套光纤——把光互联从"面板"推进到"芯片旁"
CPO被视为降低交换机能耗的核心路径:光引擎贴近交换芯片ASIC,电通道缩至厘米级,采用线性直驱方案可去除DSP,单链路省电30~50%,能效目标<5pJ/bit(可插拔方案约15pJ/bit)。
在CPO体系中,光纤承担了重要角色:保偏光纤把外置激光源的稳定偏振光送入硅光引擎;G.657抗弯曲光纤支撑面板内7.5mm小半径走线;光纤接口替代电口,前面板仅保留MPO/MMC连接器,配合MCF多芯光纤(结合波分复用),单根承载4~38个光通道,密度再提升数倍。
更关键的是,CPO将电通道缩至厘米级,使线性直驱去DSP成为可能,避免数字信号处理带来的百ns级时延——这是空芯光纤之外,又一个"光纤降时延"的路径。
多芯光纤与"宽而慢"架构——Scale-up的低功耗新范式
在Scale-up(机架内/超节点内)场景,王瑞春提出反直觉思路:"宽而慢"——增加空间并行度、降低单通道速率,反而能大幅降能耗。
具体方案包括:多芯光纤(MCF)+μVCSEL阵列,单根光纤内多个独立纤芯,容量倍增;传像光纤+μLED互联,GaNMicroLED+SiPD阵列功耗20米;无需昂贵DSP、大功率激光器和高速SerDes。
本质是用"空间换速率",绕开高速电信号的功耗陷阱,而多芯光纤和传像光纤正是实现空间并行的物理载体。
大芯数光缆——从"加芯"到"换芯"的密度革命
跨楼宇Trunk光纤面临管道硬约束,长飞给出"三步走"路线:160μm光纤细径化(同管径芯数翻倍)→超高密度带缆(6912芯外径仅39mm,芯密度5.8芯/mm²)→多芯光纤(4~7芯/根,容量倍增)。
一个NVL72单机柜上行光纤数,传统云机柜仅15~30芯,AI场景下单数据机房T0→T1上行总量可达约29.5万芯——没有大芯数光缆和新型光纤,这一规模在物理上不可行。
保偏光纤与G.657——CPO时代的"配角"逆袭
在传统光模块时代,保偏光纤和G.657更多是"可选配件"。但在CPO和高密度布线时代,它们成为刚需:保偏光纤解决外置激光源到硅光引擎的偏振稳定传输,G.657解决面板内小半径走线损耗。
编辑视点:光纤产业的价值重估时刻
这场演讲最大的启示,不是某款具体产品,而是光纤在AI光互联中的定位正在发生根本性变化。
过去二十年,光纤是产业链中最"标准化"、最"低毛利"的环节——G.652D像水泥一样按公里卖。但AI正在改变这一逻辑:
光纤从"通用件"变为"定制件"。空芯、多芯、保偏、细径、传像……不同场景需要不同方案,标准化产品不再能满足AI的极端需求,光纤厂的技术壁垒和议价能力正在提升。
光纤从"被动传输"变为"主动优化"。空芯降时延、多芯提密度、CPO配套光纤降能耗——光纤不再是"能通光就行",而是直接参与系统级性能优化。
光纤厂从"卖材料"变为"卖方案"。AI时代客户需要的不是"一捆光纤",而是"从CPO内部到跨楼宇DCI的完整光连接方案",这对系统集成能力提出新要求,也打开了新价值空间。
当然,挑战同样现实:空芯光纤的成本与规模化、多芯光纤的熔接运维、CPO配套光纤的标准化,都需时间验证。但方向已清晰:AI光互联的竞争,不再只是光模块和芯片的竞争,光纤这一最基础的环节,正在重新成为技术创新的前沿。
当行业都在追逐更高速率的光模块时,不妨低头看看脚下那根光纤——它可能会是AI智算中心光互联真正的"隐形冠军"。
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