随着生成式AI和大模型训练需求的指数级增长,算力集群的规模正在经历前所未有的扩张,数据传输速率迈向1.6T乃至3.2T。然而,传统的可插拔光模块电传输网络正面临高功耗、热流密度集中以及物理链路闪断风险,物理瓶颈日益凸显。在这一背景下,通过将光引擎与计算芯片深度集成,从可插拔模式走向共封装光学(CPO)乃至光学I/O(OIO),已成为业界公认的通往超高速率光互连的唯一路径。而一家名为量引科技的AI创业公司,凭借其自研的硅光子传输芯片和微环调制器技术,在天使轮获得了数千万融资,成为了这一赛道的新锐力量。本文将从技术突破、融资逻辑、生态协同等角度,深度解析这一AI应用背后的光互连革命。
算力爆发:AI应用催生光互连新范式
在AI应用飞速发展的今天,大模型训练需要的算力集群规模呈指数级增长,GPU之间的数据交换速率从400G迅速跃升至1.6T甚至3.2T。传统的电传输网络采用可插拔光模块方案,虽然在过去数十年中支撑了数据中心的发展,但如今已触及物理天花板:铜线传输距离有限、功耗急剧上升、热密度集中导致散热难题,并且高速信号对物理连接可靠性提出了极高要求。这些痛点直接制约了AI应用对算力的进一步渴求。
为了解决这一供需矛盾,业界开始探索将光引擎与计算芯片或交换芯片进行深度集成。CPO(共封装光学)将光模块与交换芯片封装在同一基板上,显著缩短电信号传输距离,降低功耗和延迟;而OIO(光学I/O)更进一步,将光互连直接集成到GPU或CPU芯片内部,实现芯片级别的光通信。据LightCounting和Yole预测,CPO将在未来几年迎来爆发,而OIO则蕴含着千亿美元级别的潜在市场。量引科技正是瞄准了这一趋势,从核心器件微环调制器(MRM)切入,为AI应用场景提供高密度、低能耗的光互连解决方案。
在这一技术浪潮中,AI画图、文生图等AI应用对图像生成质量的追求,也反向推动了算力基础设施的升级。只有当光互连带宽足够大、延迟足够低,才能支撑起大规模分布式训练和推理任务。量引科技的技术正好契合了这些新兴需求。
量引科技:硅光赛道上的AI创业公司新势力
量引科技成立于2024年,聚焦光子集成电路领域,主攻硅光子传输芯片(PIC)、光学I/O(OIO)及共封装光学(CPO)的研发与应用。公司创始人李耀基拥有30余年集成电路行业经验,曾任重庆联合微电子(CUMEC)工程副总裁、Cadence中国区首席技术官,并在美国和中国半导体行业积累了丰富资源。联合创始人兼CTO赵京雄曾担任CUMEC技术总监,以及美国思科、英特尔的技术负责人,拥有多年AI GPU/NPU/Switch/硅光芯片的架构设计经验。首席科学家Craig Peterson更是英特尔微电子中心总经理,参与设计了三代处理器和八代芯片组。
这样一支兼备研发与制造经验的团队,在AI融资寒冬中依然获得了资本青睐。近期,量引科技完成天使轮数千万元融资,由珠海科技产业集团领投,珠海正方集团、险峰跟投。此次融资将用于扩充团队、迭代流片和补充设备。值得注意的是,这家AI创业公司选择了一条高门槛的技术路线——微环调制器(MRM),而非传统的EML或MZM调制方案。MRM具有微米级的极小物理尺寸和低至1V的驱动电压,天生适配高密度先进封装,并能显著降低系统能耗。量引科技在此基础上构建了基于自研单通道200G MRM的1.6T及更高速率的硅基光芯片,为下一代AI应用提供底层支撑。
相比于其他AI创业公司,量引科技的技术壁垒在于,他们不仅掌握了MRM的设计,还拥有底层的硅光PDK(工艺设计包)自研能力,并采用成熟且国内自主可控的CMOS工艺节点进行生产,从源头上规避了高端制程的供应链风险。这种“软硬结合”的路线,让其在AI工具导航中占据了独特生态位。
微环调制器:突破性能瓶颈的核心武器
微环调制器(MRM)是CPO和OIO的核心器件,但其产业化面临一个关键难题:温度敏感。微环的谐振波长会随温度变化而漂移,导致信号失真。量引科技自研了实时温控反馈及电均衡算法IP,确保MRM在严苛数据中心环境下的稳定工作。此外,在通道数量方面,OIO应用需要极多的波分复用通道,MRM的自由光谱范围(FSR)必须足够宽,否则会产生串扰。量引科技的FSR设计得比较宽,能够在单一波导下同时调制多个波长,为高密度光互连铺平道路。
公司最新一轮1.6T MRM光芯片流片已完成,目前正在测试中。CTO赵京雄表示,他们拥有实质的流片与测试经验,而非仅停留在仿真阶段。与英伟达、AMD等海外大厂一样,量引坚持走MRM路线,但在国内具有先发优势。更重要的是,他们具备底层的自研关键器件能力,而非依赖代工厂的标准PDK——目前几乎没有工厂能提供微环PDK。因此,量引能够针对特定应用场景灵活调整器件性能,这是其核心竞争力之一。
这种技术突破直接服务于AI应用场景。例如,使用AI图片生成工具进行大规模图像渲染时,背后需要GPU集群进行并行计算,而光互连的高带宽低延迟可以显著缩短训练时间。量引的MRM芯片正是为这类场景量身打造。
自研PDK与生态协同:从流片到量产的路径
量引科技的技术路线强调“自研内部设计库”,而非依赖代工厂的标准PDK。代工厂提供的标准PDK通常优先考虑良率,性能参数相对保守,难以满足定制化需求。而量引面向特定AI应用场景,更看重性能是否匹配,会针对性地调整设计。当然,这需要经历多次迭代流片来收集数据、优化设计,从而逐步从工程验证走向规模量产。
公司目前已成功将合路器、波导、分光器、光电探测器等所有功能器件集成在同一芯片上,实现了对整个芯片设计流程和功能器件组合的系统性掌握。接下来,他们将进行多轮流片,确保最终量产的高良率与可靠性。
在生态协同方面,量引正与国内头部GPU厂商达成合作,进入PoC(概念验证)阶段,重点攻克接口、GPU和光引擎之间的光电信号转换及协议层适配。同时,他们同步配合封装厂推进TSV等3D堆叠先进封装的联合研发。这种“光芯片+封装+GPU”三位一体的协同模式,有望打破国外封闭生态的垄断。
对于企业而言,企业数字化转型中数据中心的功耗是核心痛点,量引的技术能够大幅降低系统光互连能耗。此外,个人用户也可以借助AI网名生成器等小型应用体验AI魅力,但背后的算力基础设施正是由这些前沿技术支撑的。
AI融资热潮下的投资逻辑:为何看好硅光芯片?
量引科技的这轮AI融资,折射出资本市场对“新基础设施”的强烈偏好。随着AI应用从文本生成扩展到图像、视频、3D建模,算力需求呈指数级上涨,而光互连作为瓶颈环节,其投资价值被重新评估。传统光模块市场虽然成熟,但CPO/OIO路线代表的是下一代技术,一旦突破,市场空间将超越现有千亿美元规模。
投资方珠海科技产业集团、珠海正方集团、险峰的选择,体现了对量引团队技术积淀和产业化路径的认可。在AI创业公司中,拥有深厚半导体背景的团队更容易获得信任,因为光芯片的研发周期长、流片成本高,需要经验丰富的工程师来降低试错成本。量引团队在Cadence、思科、英特尔等国际大厂的经历,以及在国内CUMEC的工程实践,是其在AI融资中脱颖而出的关键。
此外,国内自主可控的供应链安全也是重要考量。量引采用成熟CMOS工艺,避免了依赖台积电等高端制程,降低了被“卡脖子”的风险。这一策略与当前国家推动半导体自主化的趋势高度契合。
当然,量引并非没有挑战。CTO赵京雄坦言,国内光互联产业链尚未完全就位,计算芯片、光芯片和先进封装三大板块形成有效协同还需要时间。但量引定位为“核心光互联赋能者”,率先让国产光芯片在新一代算力系统里跑通,为产业链上下游打开协作空间。这种开放姿态,加上AI Agent技术的加速落地,让市场对其前景充满期待。
国产光互连的未来展望:从追赶到引领
目前,英伟达、AMD等海外巨头在光互联领域已建立起封闭生态,而国内企业尚处于追赶阶段。量引科技的突破点在于:一方面,他们选择MRM技术路线,与海外大厂一致,但通过自研PDK和温控算法实现了差异化;另一方面,他们积极与国内GPU厂商、封装厂合作,构建国产化生态。
从市场趋势看,OIO将最终渗透进每一颗高端GPU/CPU,成为千亿美元级别的市场。量引从1.6T光芯片起步,逐步向OIO Chiplets产品演进,其方案旨在大幅缩短电传输距离、去除高功耗的DSP芯片,将系统光互连能耗降至极低水平。一旦成功,超大规模数据中心的能耗将大幅下降,间接推动AI应用的普及。
对于普通用户而言,这些技术可能显得遥远,但事实上,艺术签名生成、古诗词生成等AI应用背后,都需要数据中心提供算力。而光互连技术的进步,正让这些AI服务的响应速度更快、成本更低。量引科技的故事,是AI应用与底层硬件相互促进的生动案例。
未来,随着更多AI创业公司涌入光芯片赛道,以及AI融资持续向硬科技倾斜,国产光互连有望从追赶走向引领。量引的团队已经迈出了坚实的第一步,接下来的流片迭代和生态建设,将是检验其成色的关键。