分析丨英特爾和AMD投資Ayar Labs，光芯片大規(guī)模商用在即？

作者?| 方文三

隨著人工智能模型的復雜度和規(guī)模的不斷增長，傳統(tǒng)的互連技術面臨數(shù)據(jù)傳輸瓶頸的問題，半導體產(chǎn)業(yè)正積極尋求更為高效的解決方案以應對人工智能工作負載的挑戰(zhàn)。

光I/O技術逐漸成為不可或缺的方案

高性能計算引擎面臨帶寬和信號傳輸問題，若要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速輸入輸出，確保引擎中成千上萬的核心持續(xù)高效運作，就必須盡可能緊密地布置銅線連接。

無論是堆疊內(nèi)存的插入器走線，還是連接計算引擎以實現(xiàn)并行操作的SerDes電線，都需如此。

然而，電線長度過長成為了一個難題。每當帶寬需求翻倍時，由于信號失真，電線長度必須減半，這是物理和材料科學的限制。

鑒于傳統(tǒng)銅線互連在數(shù)據(jù)傳輸速度和能效方面的局限性，特別是在應對日益增長的人工智能計算需求和大型封裝復雜性時，光I/O技術正逐漸成為不可或缺的解決方案。

光I/O技術的廣泛部署預期將徹底改變超大規(guī)模計算、存儲和網(wǎng)絡架構的設計理念，進而形成全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

相比之下，光I/O技術憑借其更高的數(shù)據(jù)傳輸密度和更低的能耗，為超大規(guī)模人工智能模型的訓練與推理提供了堅實的技術支撐。

對于AI基礎設施而言，光I/O技術無疑是推動變革的關鍵力量，它顯著提高了計算系統(tǒng)的能效比；

并為生成式AI和深度學習模型的廣泛應用提供了強大的動力，使其能夠更高效地處理大量數(shù)據(jù)和復雜任務。

在數(shù)據(jù)中心領域，光學技術連接服務器與存儲單元，突破了傳統(tǒng)PCB和銅線的性能限制，構建了更為強大的分布式計算架構，極大地提升了數(shù)據(jù)傳輸和處理的效率。

芯片巨頭追逐光互連，投資Ayar Labs

Ayar Labs今日正式宣布，已成功完成由Advent Global Opportunities和Light Street Capital領投的1.55億美元融資。

此舉旨在借助其光學輸入/輸出（I/O）技術，解決人工智能數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題。

此次融資使得Ayar Labs的累計融資額達到3.7億美元，并將公司估值提升至逾10億美元。

對整個產(chǎn)業(yè)而言，此次融資傳遞了一個明確的信號：傳統(tǒng)的互連技術正在經(jīng)歷顛覆性的變革，而光學互連技術是滿足未來計算需求的終極解決方案。

該公司透露，本輪融資的投資者陣容中包括了當前芯片行業(yè)的三大領軍企業(yè)AMD、英特爾和英偉達，以及其他新戰(zhàn)略和金融投資者，例如3M Ventures和Autopilot。

AMD、英特爾和英偉達的共同投資凸顯了芯片行業(yè)巨頭對硅光子技術的迫切需求。

這不僅是為了提升芯片的性能，更是為了在未來的AI生態(tài)系統(tǒng)中鞏固其競爭優(yōu)勢。

Ayar Labs致力于打破傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸模式的光技術參與者。

該公司的目標是將光通信直接集成到封裝中，以擺脫IO密度限制、數(shù)據(jù)速率擴展和電子封裝間互連的功率效率低下問題。

該企業(yè)通過其創(chuàng)新的TeraPHY?光學I/O芯片與Supernova?多波長光源技術的融合，實現(xiàn)了以光信號替代傳統(tǒng)銅線傳輸數(shù)據(jù)，從而顯著提升了片外互連的速度與帶寬，并有效減少了功耗與延遲。

這一技術突破為解決數(shù)據(jù)中心、人工智能訓練集群等復雜計算環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題提供了新的解決途徑，尤其在生成式人工智能和高性能計算（HPC）應用領域展現(xiàn)了巨大的潛力。

對于投資者而言，支持Ayar Labs不僅意味著投資于新一代技術，更是在數(shù)據(jù)中心基礎設施升級的浪潮中占據(jù)先機。

Ayar Labs的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Mark Wade透露，所獲資金將為公司在2026年至2028年間的量產(chǎn)高峰提供堅實基礎，并預計至2028年及以后，年出貨量將突破1億臺。

技術之所以獨特在于其整體封裝設計

Ayar Labs，成立于2015年，總部設于美國加利福尼亞州圣何塞，致力于開發(fā)下一代人工智能基礎設施建設的核心技術。

該公司專注于利用光互連技術提升數(shù)據(jù)中心的通信速率，從而解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的瓶頸問題。

Ayar Labs的技術專注于應對人工智能基礎設施領域所面臨的硬件升級難題。

隨著人工智能數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展，硬件的更新?lián)Q代速度已無法與軟件及人工智能模型的快速進步相匹配。

為此，Ayar Labs提出了一項創(chuàng)新性解決方案：利用光通信技術，大幅提高服務器間的通信速率，從而加快人工智能系統(tǒng)的整體運行效率。

Ayar Labs的團隊匯聚了來自美光、IBM、英特爾、Penguin Computing、麻省理工學院、加州大學伯克利分校和斯坦福大學等機構的眾多技術領域精英。

Ayar Labs所采取的技術路徑和發(fā)展策略為硅光子技術的發(fā)展提供了寶貴的參考。

Ayar Labs公司成功地將這一技術應用于芯片封裝之中。

該公司推出了業(yè)界首款針對大規(guī)模人工智能工作負載優(yōu)化的封裝內(nèi)光學輸入輸出解決方案。

相較于傳統(tǒng)采用可插拔光學器件與電氣SerDes的互連方式，Ayar Labs的創(chuàng)新方案能夠實現(xiàn)高達5至10倍的帶寬提升、4至8倍的能效優(yōu)化，并將延遲降低至原來的十分之一。

該方案融合了兩項行業(yè)領先技術——TeraPHY光學輸入輸出Chiplet和SuperNova多波長光源。

Ayar Labs的產(chǎn)品可細分為兩個核心組件：TeraPHY，即光信號互聯(lián)芯片，主要負責光電信號的處理，實現(xiàn)信號轉換與收發(fā)功能；

以及SuperNova，即獨立激光器，其作用是精確發(fā)射多種波長的光子。

在實際應用中，SuperNova與TeraPHY需協(xié)同工作以發(fā)揮其最佳性能。

為達成既定目標，Ayar Labs正積極推進其技術的商業(yè)化進程。

盡管直至數(shù)月前，公司僅向特定客戶交付約1.5萬臺產(chǎn)品，但已擬定宏偉的量產(chǎn)計劃。

采納光互連技術以提升通信速度成為趨勢

高盛近期發(fā)布的一份研究報告預測，在未來十年內(nèi)，人工智能基礎設施的支出有望突破萬億美元大關。

這一預測突顯了迫切需求，即尋求解決傳統(tǒng)銅互連和可插拔光學器件所造成的瓶頸問題。

目前，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的運作依然依賴于傳統(tǒng)的電氣互連技術，其中銅線作為數(shù)據(jù)中心短距離信息傳輸?shù)闹髁鬟x擇。

在持續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸過程中，AI服務器系統(tǒng)會消耗大量電力，而打破現(xiàn)有AI基礎設施瓶頸的有效策略之一，便是采納光互連技術以提升通信速度。

隨著AI模型復雜性的提升，采用傳統(tǒng)互連技術會導致系統(tǒng)效率下降。

光通信技術先前主要應用于數(shù)據(jù)傳輸領域，尤其在電信網(wǎng)絡的長距離通信中占據(jù)重要地位。

巨頭通過投資在技術部署上搶占先機

另一家光互連領域的獨角獸企業(yè)Lightmatter在10月份完成了4億美元的D輪融資。

至此，該公司在四輪融資中共計籌集了8.22億美元，估值飆升至44億美元。

此次D輪融資不僅使總融資額翻倍，更推動了其估值的四倍增長。

就在同一周，總部位于紐約的初創(chuàng)公司Xscape Photonics也憑借其光子學技術，在解決人工智能數(shù)據(jù)中心在能源效率、性能和可擴展性方面的挑戰(zhàn)上取得進展，并成功獲得了4400萬美元的A輪融資。

該輪融資由IAG Capital Partners領投，同時吸引了思科投資和英偉達等科技巨頭的參與。

英偉達、AMD和英特爾等公司的投資行為，或許讓人推測它們正計劃在自身的計算引擎中部署類似TeraPHY光學傳輸及其SuperNova激光源的技術。

這種推測并非無據(jù)，但更重要的是，通過這些投資，這些公司能夠深入了解Ayar Labs等企業(yè)的研發(fā)動態(tài)，從而在技術部署上搶占先機。

事實上，早在2022年2月，惠普就已與Ayar Labs達成戰(zhàn)略投資和合作協(xié)議，計劃將硅光子技術融入其[Rosetta]互連系統(tǒng)。

結尾：

銅線最終將被光纖所取代。鑒于人工智能工作負載對帶寬的巨大需求，未來數(shù)年內(nèi)這一趨勢似乎將不可避免。

綜上所述，Ayar Labs、Lightmatter、Celestial AI和Eliyan等公司在硅光子領域均展現(xiàn)出強勁的發(fā)展?jié)摿?，有望成為計算引擎與互連之間的橋梁。

盡管2025年的新一代計算引擎可能尚未完全采用硅光子學技術，但我們有充分理由相信，至2026年，這一技術將得到更廣泛的應用；

而到了2027年，幾乎可以肯定地說，硅光子學將成為計算引擎的重要組成部分。

部分資料參考：芝能智芯：《Ayar Labs完成1.55億美元D輪融資》，半導體行業(yè)觀察：《英偉達、AMD和Intel罕見聯(lián)手，投資一家光芯片公司》，芯東西：《英偉達AMD英特爾聯(lián)手，投出一家AI芯片獨角獸》，問芯：《英偉達、英特爾和AMD都投了這家[光互連]芯片初創(chuàng)》，維科網(wǎng)傳感器：《英偉達、英特爾、超威齊出手！這家芯片獨角獸是何方神圣？》，半導體行業(yè)小報：《三大芯片巨頭聯(lián)手投資光芯片初創(chuàng)公司》