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OFC 2026前瞻:AI 光互联产业链报告与技术看点

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光芯
发布2026-03-06 17:35:57
发布2026-03-06 17:35:57
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2026 年 3 月 15-19 日将举办的第 51 届光纤通信大会(OFC 2026),是全球光通信与光子学领域最具影响力的行业盛会。在生成式 AI 大模型算力爆发的背景下,AI 数据中心光互连成为本届大会的绝对核心议题 —— 从共封装光学(CPO)、近封装光学(NPO)、线性可插拔光学(LPO)的产业化落地,到光交换(OCS)在 AI 集群的规模化部署,从 400G/lane 超高速调制器 / 探测器的器件突破,到光频梳、多波长激光器的光源创新,产业链上下游的头部企业、研究机构均发布了很多重要成果。

本文基于大会已公布的官方议程,完整梳理NVIDIA、Google、Meta、博通(Broadcom)等AI与芯片巨头,Coherent、Ciena、Lumentum等供应链核心厂商,以及台积电、三星、英特尔等半导体代工厂的报告,全景呈现本届OFC的核心技术看点与产业趋势。

一、AI算力巨头:定义光互联技术核心演进方向

(一)NVIDIA:全栈式光学创新,重构千兆瓦级AI工厂网络

NVIDIA在本届OFC上十分活跃,报告覆盖大会演讲、高速微环调制器、硅光子平台、逆向设计、CPO技术、AI集群OCS光交换、多波长光源等全维度,是本届大会技术布局最全面的企业之一。

1. 大会报告(Plenary Session)

  • - 报告题目:Revolutionizing Networking for Gigawatt AI Factories

- 演讲单位/主讲人:NVIDIA USA,Alexis Bjorlin(NVIDIA DGX Cloud高级副总裁兼总经理,全球半导体协会GSA董事会成员)

- 核心摘要:未来百万GPU规模的AI训练,需要在计算、内存(纵向扩展)和网络(纵向与横向扩展)领域实现重大突破。同时,与零样本应答不同,基于类人思维链的迭代推理,对单次应答的延迟和能耗提出了极致要求。NVIDIA将通过包括集成微环调制器的CPO、3D堆叠硅光子引擎、高功率激光器与可插拔光纤连接器在内的光学创新,解决上述庞大的网络挑战。相比现有方案,该技术体系有望在能效、网络弹性与部署效率上实现大幅提升。

相关参考:Nvidia研讨会:面向GW级AI工厂的硅光CPO交换机

2. 特邀/高分重磅报告

  • W1E.4(邀请报告):CPO Technology for AI Applications

- 核心摘要:过去数十年,单片集成、光纤光学与先进封装技术为IT基础设施带来了跨越式升级。如今,这些技术融合为共封装光学(CPO)方案,以满足AI场景的极致需求。

  • M3F.6(邀请报告):Optical Switching for AI Factories

- 核心摘要:AI技术的进步持续驱动算力生产力提升,GPU集群的规模需求也随之激增。满足这一需求,需要前所未有的带宽、更优的能效与高鲁棒性的网络架构。本文将光交换技术作为应对上述挑战的架构级方案展开深入研究。

相关参考:NVIDIA的OCS光交换实验更新

  • M2A.7(邀请报告):Si Microring Resonator Modulators at >200Gb/s

- 核心摘要:本文综述了200Gbps全硅基微环谐振腔调制器在高比特率场景下的研发进展,并探讨了其设计权衡与技术挑战。

  • M4B.2(Top-Scored):A 256 Gb/s DWDM Optical I/O in a 3D-Stacked EIC/PIC Silicon Photonics Platform

- 核心摘要:本文在3D堆叠的7nm电子芯片(EIC)/65nm光子芯片(PIC)硅光子平台上,提出了一种(8+1)x32 Gb/s/λ的DWDM光I/O方案,包含8条数据通道与1条带通滤波的前向时钟通道。该方案实现了7.14e-14的误码率(BER),以及1.33Tb/s/mm2的带宽密度。

相关参考:ISSCC 2026:Nvidia展示7nm EIC+65nm PIC混合键合的256Gb/s DWDM 3D堆叠CPO光互连芯片

  • M3F.4(Top-Scored高分论文):Reconfiguration-Aware Direct-Connect AI Cluster Using Spatial-and-Wavelength Selective Switching

- 完成单位:哥伦比亚大学/MIT/NVIDIA/康涅狄格大学

- 核心摘要:本文通过将空间与波长选择性交换机与Linux网络栈集成,提出了一种完全可重配置感知的直连AI集群架构。实验验证了该架构可同时实现6.4-TBytes批量传输的网络重配置,以及4个ResNet-18实例的多租户训练。

SC 25:哥伦比亚大学与 NVIDIA 联合提出 ACTINA框架,优化 OCS AI 网络性能与能效

- M1A.4:Convergence of Optical Networks and Computing: the Potential of Smart NICs With Pluggable Optics

- 完成单位:CNIT/Scuola Superiore Sant’Anna Pisa/NVIDIA, Denmark

- 核心摘要:长距可插拔光模块与可编程智能网卡的技术进展,为光+计算架构的深度融合创造了新的可能。本文综述了最新研究成果,展示了光网络与计算的融合如何降低延迟、提升能效,并支撑高性能电信架构的落地。

  • Tu2J.3:Inverse-Designed Etch-Stable Ring Modulators

- 核心摘要:对逆向设计的环形调制器进行晶圆级测试,结果显示,与简单圆形环相比,其对刻蚀深度变化的敏感度降低了2.5倍。仿真结果预测该指标可实现5倍降低,晶圆残余应力是限制进一步优化的核心因素。

  • Th2A.13:High-Efficiency Silicon Nitride Microcombs for Co Packaged Optics

- 完成单位:Solinide Photonics /NVIDIA Corp, USA

- 核心摘要:本文展示了面向共封装光学的高效氮化硅耗散克尔孤子微梳,实现了创纪录的69%光转换效率。该器件可生成24个功率高于0 dBm、间隔199.1 GHz的波长通道,可支撑可扩展的数据中心互联应用。

(二)Google:十年AI光网络实践,聚焦OCS光交换

Google在本届OFC上有3个邀请报告,基于TPU集群的规模化部署经验,将分享AI光网络的长期实践与前沿技术探索,核心聚焦光电路交换机与自由空间光通信两大方向。

  • M3F.1(邀请报告):Recent Advancements in Optical Circuit Switches for AI Applications

- 核心摘要:本文展示了Google为AI应用自研的两代OCS光交换,探讨了其设计、制造工艺,以及在多代TPU加速器超算集群中的落地应用。

Google: What's Next for Optical Switching?

  • M1B.7(邀请报告):Optical Architecture and Interconnection for AI/ML Networks

- 核心摘要:本文分享了Google十年来利用光学技术实现AI/ML基础设施规模化扩展的实践经验,并对未来技术趋势进行了展望。

相关参考:从芯片到集群的光连接:Google TPU光互连的架构演进、链路优化与低延迟突破

  • M3D.3(邀请报告):Integrated Optical Phase Arrays for Terrestrial Free-Space Optical Communication

- 完成单位:Taara Connect / X the Moonshot Factory

- 核心摘要:本文综述了地面自由空间光通信的独特挑战,以及集成光学相控阵(OPA)的相应缓解方案。分析了设计权衡,并展示了一款片上集成并封装为功能模块的OPA器件。

(三)Meta:AI光互联规模化部署,从数据中心到海底光缆全场景覆盖

Meta的报告聚焦AI基础设施光互联的规模化落地挑战,同时覆盖海底光缆等长距光传输方案,从终端用户视角定义下一代光互联的核心需求。

  • M4B.6(邀请报告):Technology for AI Interconnect Scale-Up Solutions

- 核心摘要:本文基于CPO可靠性测试结果,对支撑AI纵向扩展的光网络技术进行了评估,分析了性能与可靠性对集群运行表现的影响,以及规模化部署与管理面临的核心挑战。

相关参考:ECOC 2025:Meta实测博通Bailly 51.2T CPO交换机,超百万小时可靠性验证支撑超大规模AI数据中心

  • Tu3I.1(邀请报告):Next Generation Interconnects for AI Scale Up - End User Perspective

- 核心摘要:未来AI scale up基础设施将从电互联向光互联转型,以支撑更大的域规模、机架解耦与更高的带宽。本次演讲将从终端用户视角,分享该技术在部署中面临的挑战与不断演进的需求。

相关参考:AI网络挑战:系统视角下的光互连技术需求与架构分析(Meta)

  • Tu3E.2:Extending a Single-Span Characterization to the Full Submarine Link: a Digital Twin Approach for Accurate G/OSNR Prediction Over 150 Spans

- 完成单位:阿尔卡特海底网络公司/Meta Platforms Inc/帕尔马大学

- 核心摘要:研究表明,经过合理适配的单段测量链路,可精准表征包含150余个放大器的10200公里海底链路。经过一次端到端校准后,在数百组随机输入预加重测试中,G/OSNR预测的均方根误差(RMSE)可低至0.23 dB。

  • Tu3A.4:On Fiber and System Alternatives for 2-Pb/s Submarine Cables

- 完成单位:Corning/Meta

- 核心摘要:本文研究了实现2-Pb/s海底光缆容量的四种光纤与系统方案,通过计算支持目标光纤对数、2-Pb/s容量的最大跨段长度,评估了各方案的每比特成本。

(四)博通(Broadcom):400G差分EML/200G VCSEL 高速光器件突破

博通聚焦下一代超高速光互联的核心器件研发,发布了单通道400G级别的EML、VCSEL链路等核心成果,覆盖3.2T光模块等前沿应用场景。

  • M4F.6(邀请报告):Scale-Out and Scale-Up Photonic Interconnects
  • Tu3I.3:Next Generation Interconnects for AI Scale Up Systems

- 核心摘要:演讲将探讨面向横向与纵向扩展场景的光子互联技术。

  • Tu3J.6:400G per Lane Differential Drive Electroabsorption Modulated Lasers (EML) With 99GHz 6-dB EO BW for Next Generation 3.2T IM-DD Applications

- 核心摘要:本文报道了一款O波段差分驱动EML器件,实现了99GHz的6-dB电带宽,以及55℃下3.8dB的消光比。该器件可输出6.5dBm的调制光功率,可实现320 Gbits/s PAM-4与413 Gbits/s PAM-6的眼图张开,适配3.2T光模块应用。

  • Th1A.2:200G/Lane 50-m Multimode VCSEL Link by Low-Material-Dispersion Graded-Index Plastic Optical Fiber

- 完成单位:Keio Univ./Broadcom

- 核心摘要:本文基于低材料色散渐变折射率塑料光纤,实现了50米距离下单通道212.5 Gb/s PAM4信号传输。该光纤突破了多模VCSEL链路的色度色散限制,拓展了短距光互联的速率与传输距离。

(五)微软(Microsoft):空芯光纤技术全链条突破,重构下一代光传输底座

微软在本届 OFC 集中发布了空芯光纤从制造、表征、监测到长距传输的全链条技术成果。

  • M1J.1(Top-Scored 高分论文):Inline Measurement and Automated Feedback Control of Hollow Core Fiber Microstructure
  • - 完成单位:南安普顿大学/Microsoft Azure Fiber
  • - 核心摘要:本文报道了一种在制造过程中对 DNANF 空芯光纤微结构进行无损测量的方法,结合反馈环路实现了结构控制,并成功制备了 20 公里结构均匀、低损耗的 DNANF 光纤。
  • M1B.4:Bidirectional Full C-Band Transmission Over Hollow-Core Cable Using 400G ZR
  • - 完成单位:Microsoft
  • - 核心摘要:本文基于 400G ZR 技术与 34.5-dBm 高功率放大器,在 107.5 公里可现场部署的空芯光纤光缆上实现了 C 波段 64×400G 双向传输,其传输性能与单向空芯光纤、等损耗链路的双向背靠背测试结果相当。
  • M2J.6(邀请报告):Backscatter Signatures for Monitoring Antiresonant Hollow-Core Fibers
  • - 核心摘要:本次演讲分析了空芯光纤的背向散射机制,以及用于精准表征的先进光反射测量技术,同时展示了光纤完整性监测领域的核心洞察与挑战 —— 这是空芯光纤实际部署、释放下一代光网络性能增益的关键。
  • Th1J.1(特邀报告):Real-Time Data Transmission Over Hollow-Core Fiber Links
  • - 核心摘要:本文通过实时传输实验验证了空芯光纤的性能极限:实现了创纪录的 301.7 公里单跨距城域传输、200.5 公里距离下 25.6 Tb/s 全 C-band 传输,以及基于循环环路系统实现的 11000 公里长距传输,为未来光网络建设提供了技术支撑。

二、光通信供应链龙头:核心器件技术突破,支撑AI光互联规模化落地

Coherent、Ciena、Lumentum等全球光通信核心供应链厂商,将在本届OFC发布从激光器、调制器、光引擎到全栈光网络方案的全链条创新,是AI光互联技术从实验室走向产业化的核心支撑。

(一)Coherent(高意):AI时代光器件发展趋势

- 大会报告(Plenary Session):Scaling the Optical Future: Optical Technologies Driving AI, Data Centers and Communications Networks

-演讲单位/主讲人:Coherent, USA,Julie Sheridan Eng(Coherent首席技术官,美国国家工程院院士,Optica Fellow)

-核心摘要:AI正在掀起光互联领域的新一轮创新浪潮,加速数据中心及更广泛通信网络中新技术的研发与落地。本次演讲将分析市场动态,以及激光器、调制器、光收发模块、共封装光学与光交换领域的关键技术进展——这些技术正在提升数据中心内的带宽密度与能效。同时,还将重点介绍相干光学与传输技术的突破,这些技术正在支撑可扩展、大容量的数据中心互联(DCI)与通信网络建设。

(二)Ciena:硅光子光引擎与智能光网络方案双线突破

Ciena聚焦硅光子集成、LPO/NPO/CPO协同设计与AI赋能的光网络自动化,发布了多项行业首创的技术成果。

  • M4B.5:Highly-Integrated 16-Channel Silicon Photonics Optical Engine Enabling PAM6 Transmission With BER < 1E-9

- 核心摘要:本文基于一款高集成度、高密度、低功耗的16通道硅光子光学引擎,实现了53-GBaud PAM6信号传输,总速率突破2 Tb/s,首次实现了原始误码率(BER)低于1E-9,验证了高可靠光PAM6传输的可行性。

相关参考:OCP 2024:Nubis的1.6T硅光线性直驱CPO光引擎

  • W1D.7(邀请报告):Co-Design of Electronic and Photonic Systems for Future LPO, NPO, and CPO

- 核心摘要:线性可插拔光学(LPO)、近封装光学(NPO)与共封装光学(CPO),为AI/ML集群提供了低功耗I/O解决方案。本文综述了电子与光子子系统的协同设计方案,探讨了其核心优势与技术挑战。

  • W3A.1(邀请报告):The Role of Pluggables vs. Embedded Transponders in Optical Networks

- 核心摘要:本文探讨了光网络中可插拔光模块与嵌入式转发器的角色演进,对比了二者在数据中心、城域、区域与长距应用中的性能、可扩展性与部署特性的权衡。

  • W3I.4(邀请报告):From Automation to Autonomy: AI Multi Agents Dynamic Workflow Powering Next-Gen IP/Optical Operations

- 核心摘要:本次演讲将探讨生成式AI与智能体AI的核心概念,及其在多层IP/光网络运营与自动化中的应用价值,同时将展示网络保障、网络优化与网络自动化领域的多个运营商场景,并分享实际落地用例。

  • M4F.5:Single Microcomb Source for Ultra-Scalable Datacenters for Dense Deep Neural Network Workloads
  • - 完成单位:DTU/柏林工业大学/Ciena/Swinburne Univ. of Technology
  • - 核心摘要:本文提出了一种面向 AI 的光数据中心网络架构,依托单个微梳光源,根据工作负载分配梳线。该微梳可支撑 120 Pbit/s 的传输容量与超百万级 GPU 的集群规模。

(三)Lumentum:高速激光器与VCSEL技术持续领跑

Lumentum聚焦下一代高速电吸收调制激光器与VCSEL互联技术,发布了面向超大规模数据中心的低功耗、高密度光互联方案。

1. Tu3I.4(邀请报告):Sensing VCSEL Interconnects for Scaleup Applications

- 核心摘要:本次演讲将探讨面向规模化扩展应用的低功耗、低成本、高可靠、超高密度传感VCSEL互联技术。传感VCSEL技术依托成熟的供应链体系,包括制造、测试工艺,以及大规模量产部署的成熟经验。

  • Tu3J.7:4λ x 226 Gbps PAM4 Transmission Over 2-km SSMF With Differential Drive EA-DFB Lasers Under 1.5-Vppd Low Swing Voltage

- 核心摘要:本文基于4波长差分驱动EA-DFB激光器,实现了2公里单模光纤(SSMF)上4×226 Gbps PAM4信号传输。在1.5-Vppd低摆幅电压下,实现了低于2.4 dB的TDECQ与超过4.1 dB的消光比。

(四)康宁(Corning):玻璃波导技术突破,破解 CPO 高密度集成核心瓶颈

康宁作为全球光纤光学与特种玻璃材料的龙头企业,本届 OFC 聚焦共封装光学(CPO)规模化落地的核心封装与集成难题,发布了两款低损耗、高可靠性的玻璃波导技术方案。

  • Th1D.3:Glass Waveguides With 0.01 dB/cm Bend Loss for High-Speed, High-Density Optical Fan-Out for Co-Packaged Optics
  • - 核心摘要:本文基于耐高温优化玻璃体系,开发了离子交换波导技术,在 1310nm 波长、弯曲半径 R>6mm 的条件下,实现了低至 0.01 dB/cm 的弯曲损耗,波导在 110℃环境下具备超 5 年的高可靠性。基于该玻璃波导,团队实现了光纤 - 芯片间距转换的紧凑型光学扇出方案,支持 16 通道波导、≥50μm 的间距设计,光纤耦合损耗低于 0.3 dB,并成功完成了 O 波段 400-Gbit/s PAM4 信号的传输验证。
  • Th3C.2:Integrated Glass Waveguide Substrate With Surface Coupled Photonic Chips for Massive Scaling of CP
  • - 核心摘要:共封装光学(CPO)的规模化商用,核心依赖于集成嵌入式波导与电互连结构的先进玻璃基板。本文提出的集成玻璃波导基板方案,通过亚微米级对准、倏逝耦合与金凸块封装工艺,实现了硅光子芯片的可扩展化集成装配,在初步原理验证中,实现了 2 dB 的光纤 - 芯片总传输损耗。

三、半导体代工厂:硅光子制造平台升级,打通技术量产最后一公里

台积电、三星、英特尔、格芯等全球顶尖半导体代工厂,将在本届OFC发布硅光子代工平台的最新进展,从制造端支撑硅光子器件的规模化、低成本量产,是AI光互联技术落地的核心底座。

(一)台积电(TSMC):逆向设计光子器件实现性能突破

  • Tu2J.2(Top-Scored):Adjoint-Optimized Dual-Layer Grating Couplers for Low-Loss, High-Bandwidth Optical Interconnects

- 核心摘要:本文提出了一种通过逆向设计优化的双层光栅耦合器平台,该平台集成了硅与氮化硅层,可同时实现单偏振与偏振分束型光栅耦合器的低插入损耗与宽光学带宽。

(二)三星(Samsung):300-mm硅光子平台正式亮相

  • Tu2D.3:Samsung Foundry 300-mm Silicon Photonics Platform for HPC/AI Applications

- 核心摘要:本文介绍了三星晶圆代工面向下一代光互联的300-mm硅光子平台最新研发进展,综述了平台整体架构、光子器件性能与PDK开发情况。

(三)英特尔(Intel):硅光子芯粒与高速控制技术双线布局

  • M4B.1(邀请报告):Integrated Optical I/O Chiplets for Bandwidth Scaling in AI Infrastructure

- 核心摘要:本文综述了硅光子技术在实现高密度、高能效光I/O芯粒领域的最新进展,同时介绍了器件级关键成果,以及全集成解决方案的落地推进情况。

  • Tu3C.2(Top-Scored):Ring Resonator-Based Dynamic Controller for Precise Wavelength Separation of a DWDM Laser Source

- 核心摘要:本文展示了一款基于微环谐振腔的控制器,可对DFB激光器阵列的波长间隔实现同步、连续控制,在环境变化的条件下,可将波长间隔稳定维持在201±4 GHz范围内。

(四) 格芯(GlobalFoundries)

  • W1A.2:A 60 GHz EO Bandwidth Mach-Zehnder Modulator for 200G/λ O-Band Datacom in 300-mm Monolithic CMOS Silicon Photonics Foundry

- 核心摘要:本文基于300-mm CMOS硅光子代工平台,报道了一款推挽式MZM调制器,实现了60 GHz的电光带宽。在200 Gbps PAM-4传输中,搭配7抽头FFE,实现了2.9 dB的TDECQ与3.7 dB的消光比。

  • W3E.5:Toward 400 G/Lane Silicon Differential Drive Mach-Zehnder Modulator With > 80 GHz Bandwidth for Optical Interconnects

- 完成单位:Advanced Micro Foundry

- 核心摘要:本文展示了一款差分驱动硅基马赫-曾德尔调制器,实现了81.8 GHz的3-dB带宽。尽管眼图测量装置存在限制,仍在100 Gbaud 速率下获得了 PAM-8 信号眼图。

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原始发表:2026-03-03,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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