数据中心光互连迎来技术拐点，芯片级激光器或成下一增长曲线

近日，瑞士-美国“深科技”初创公司Enlightra完成总计1500万美元融资，将专注于研发用于下一代数据传输的芯片级多波长激光器。这家总部位于瑞士洛桑的企业表示，其激光光源专为解决人工智能基础设施中最大瓶颈——高速节能的数据传输而设计。

随着人工智能集群和数据中心的扩展，Enlightra的激光技术将以紧凑的超高带宽光链路取代铜质连接，在实现更快数据传输的同时，显著降低能耗。该技术将能“以比铜缆更快、更高效的方式”连接人工智能集群中的计算芯片（GPU、TPU）。

麦肯锡报告
麦肯锡在12月发布的报告称，人工智能如今已成为美国数据中心的主要增长引擎，预计它将成为推动数据中心供应增长的众多因素之一，并使电力容量从2025年的约30吉瓦（GW）增长到2030年的90吉瓦甚至更多，年复合增长率约为22%。这一容量超过了加州目前的电力总需求。

麦肯锡在今年7月发布的《网络光器件领域的机遇：提升数据中心的供应能力》报告中指出，网络光模块是推进人工智能和数据中心基建的关键组件。为了传输人工智能训练和推理所需的大量数据，超大规模数据中心运营商和其他数据中心运营商需要更便捷地接入速率高达800 Gbps甚至1.6 Tbps及以上的光收发器。

但这些关键组件在短期内可能会短缺：到2027年，800 Gbps收发器的产量预计将比需求减少40%至60%，而1.6 Tbps收发器的供应缺口可能会持续到2029年，达到30%至40%。到2029年，支持>1.6Tbps的数据中心内部光模块市场规模有望达到约240亿美元，年复合增长率超过30%。

同时，报告给出了缓解短缺和未来发展的关键技术，包括扩大硅光技术和连续波激光器生产，以缓解电吸收调制激光器（EML）短缺。一个连续波激光器可驱动多个通道，减少组件数量。

另外，共封装光学也是未来的一个重要发展方向，预计能降低30%能耗、支持3.2Tbps以上带宽，但面临可靠性、热管理和标准缺失等挑战，大规模应用可能要到2035年。

Enlightra的解决之道
连接数据中心内GPU与TPU的铜缆正面临激增的数据传输需求压力，出现性能瓶颈，不仅造成能源浪费，更成为人工智能工作负载的重要障碍。Enlightra通过使用芯片级微型激光器，以光代电传输数据，从根本上解决这一难题。该技术能让信息传输速度提升数倍，同时能耗仅为传统方式的零头。

Maxim Karpov

Enlightra由光子学专家Maxim Karpov（麻省理工“35岁以下创新者”博士获得者）与物理学家John Jost于2022年联合创立。Jost早期在激光与量子技术领域的研究曾为两项诺贝尔奖成果做出贡献。两位创始人敏锐察觉到尖端光学研究与数据中心硬件发展滞后之间的断层，立志将实验室级激光技术推向实际大规模应用。

John Jost

Enlightra的芯片采用单一特种激光器生成超过50种不同色光，每种色光在数据高速公路上构成独立传输通道。这些色光可在标准硅基生产线上独立调控，实现年产数百万单元的产能。相比传统设计方案，该技术所需激光器数量、芯片面积及能耗均大幅降低。

相较于Ayar Labs及光学巨头Lumentum等企业通常依赖单一或少数激光波长的方案，Enlightra的多色光技术能在无需定制产线的前提下提供更多并行数据通道。该技术已在数公里光纤传输中实现多通道零误码传输验证。

Enlightra针对共封装光学设计的外置激光器小型可插拔模块，其中心波长为1290-1310nm，每个输出端口最多可支持32条频率梳谱线

下一阶段将于2027年启动试生产，届时Enlightra计划在与当今主流人工智能公司类似的GPU集群中测试其光链路技术。此后，公司将依托来自Y Combinator和英特尔Ignite项目的25人工程团队，逐步拓展至数据中心全机架级连接、海底光纤链路，并最终实现芯片与存储器间的直接光互连。

人物小传
在早期的研究生涯中，Maxim Karpov与同事曾展示如何利用光频梳激光技术实现超高容量光数据传输，其速率突破50Tb/s，创造了当时光频梳激光通信的世界纪录。该团队在另一独立研究中还证实，此项技术可加速面向机器学习任务的光学计算架构。

如今，Karpov创建的初创企业Enlightra正运用其专有技术开发光频梳激光器，以实现高速节能的光互连方案。该公司的光频梳生成技术基于光学微谐振腔中的非线性光转换机制——这些微腔采用商用集成光子工艺在硅基晶圆上制造。

公司研发的SLC频率梳激光器，其频率梳间距可达1000GHz，梳状带宽超过60nm

由于频梳生成不依赖半导体增益介质，仅由驱动波长决定，团队可在从可见光到中红外的宽波长范围内生成光频梳，并能自由调控其带宽与谱线数量。

他指出，该技术兼具大规模量产性、高能效特性以及兼容密集波分复用通信的数百GHz级大梳齿间距，这种独特组合使其成为驱动人工智能集群高带宽互连光链路的理想选择。

Enlightra公司团队成员
 

编辑手记
综上所述，麦肯锡报告描绘了一幅由“AI算力需求激增—光互连成为瓶颈—亟需新技术突破”构成的行业全景图。而Enlightra恰好位于图景中最关键的创新突破点上。

Enlightra的技术直接瞄准了报告中指出的供应短缺（通过提升单通道容量）和能耗挑战（高能效）。其光频梳和硅光集成路线，与报告判定的核心发展方向（硅光、CPO、高带宽）深度契合，具备成为未来数据中心光互连基础性技术的潜力。

当然，从2027年的试生产到最终商用，它仍需在规模化良率、与传统系统的兼容性以及生态构建上接受考验。但其技术路线表明，解决AI数据传输瓶颈的钥匙，可能并非单纯地“生产更多”传统部件，而是重新发明“光”本身。