引言:一场“带宽墙”下的突围

当AI模型的参数规模以每年数倍的速度膨胀,一个令人尴尬的矛盾正浮出水面:算力每两年增长约3倍,而互联带宽同期仅增长约1.4倍。这组来自SK海力士最新论文的数据,揭示了当前AI基础设施最致命的瓶颈——“带宽墙”。其结果不是算力不够,而是大量昂贵的GPU在等待数据中“空转”。

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2026年8月20日,SK海力士联合弗吉尼亚大学、麻省理工学院等机构,在顶级期刊《自然·电子学》上发布了下一代共封装光学(CPO)技术路线图。这不仅是一篇学术论文,更是一份来自存储巨头的“系统级”宣战书:CPO不应止步于芯片间互联,而必须延伸到内存接口。

“以光为中心”:重新发明内存访问

过去几年,HBM(高带宽内存)通过将DRAM堆叠在GPU附近,解决了芯片内部的数据搬运问题。但当AI集群从单卡扩展到万卡规模,瓶颈正从“芯片内部”转移到“芯片之间”,乃至“机架与机架之间”。

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SK海力士提出的核心概念是 “以光为中心”(optics-centric)的架构。其本质是通过光子中介层直接连接处理器资源池(XPU Pool)与内存资源池(Memory Pool)。

这种设计带来的变化是颠覆性的:

第一,内存解耦。多个AI加速器可共享一个大容量内存池,无需为每个加速器配备独立内存。这意味着内存不再是某个GPU的“私有仓库”,而是整个系统的“公共资源”。

第二,突破物理极限。传统铜互连在高速传输下信号损耗急剧上升,而光互连将电信号传输路径从十几厘米缩短至几毫米。

SK海力士为这个未来设定的技术目标堪称激进:每节点带宽超100 Tb/s、能耗低于1 pJ/bit、芯片间延迟小于10纳秒。

产业链共振:英伟达的落地与Lumentum的备选方案

SK海力士的蓝图并非孤例。在商业落地层面,英伟达已率先行动。其Spectrum-X以太网硅光交换机已进入全面量产,被纳入Vera Rubin平台。该产品相比传统可插拔方案,激光器数量减少约75%,功耗降低约80%,信号完整性提升约64倍。这证明了CPO在交换层面的商业价值已经闭环。

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而在最核心的光源技术上,产业也在探索多种路径。光通讯巨头Lumentum正同时押注VCSEL(垂直腔面发射激光器)和InP(磷化铟)激光器两种方案。由于InP供应持续紧张,Lumentum力推基于砷化镓的VCSEL方案,利用其在消费电子领域庞大的产能基础,试图开辟“替代供应链”。其VCSEL方案采用“宽而慢”架构,目标直指UCIe和PCIe接口的芯片到芯片链路。

这揭示了一个关键趋势:CPO的战场正在从交换机侧向服务器侧、乃至芯片封装内部转移。

角色蜕变:从零部件供应商到系统合作伙伴

此次论文发布,最值得关注的不仅是技术参数,而是SK海力士的战略转型。SK海力士AI基础设施团队负责人Seunghoon Hong直言:“存储公司正在从提供单一组件的角色,演变为通过CPO等技术帮助提升客户整个系统竞争力的合作伙伴。”

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过去,SK海力士卖HBM;未来,它要卖“光互联的内存系统架构”。通过将CPO延伸至内存接口,SK海力士试图在系统层面定义AI基础设施的架构标准。如果“以光为中心”的架构成为主流,内存将不再受限于物理封装,系统集成商可以更灵活地配置计算与存储资源,这无疑将重塑AI服务器的设计逻辑。

光,正在“照亮”整个数据中心

SK海力士的路线图清晰指出,CPO将沿着从2D、2.5D中介层到3D异构堆叠的路径演进。虽然将光互连真正推进到内存接口仍面临封装工艺、热管理、协议一致性等挑战,但方向已经不可逆转。

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当“带宽墙”成为AI算力最后的枷锁,以SK海力士为代表的产业巨头,正试图用“光”来打破它。这场从“电”到“光”的迁徙,不仅关乎速度与功耗,更关乎未来十年AI基础设施的形态——光,正在从传输数据的“管道”,变成组织计算资源的“中枢”。