(遠(yuǎn)眺硅谷,南七道攝)
文 | 南七道
今天,英偉達(dá)宣布向Coherent和Lumentum各投資約20億美元,總金額近40億美元。它們是兩家以光速傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)公司。如果把AI看成一座正在建造的超級工廠,那么GPU是機器,電力是能源,而光通信就是神經(jīng)系統(tǒng)。
對大多數(shù)人來說,這兩家公司非常陌生。它們不開發(fā)AI模型,不生產(chǎn)GPU,也不做服務(wù)器。它們制造的是以光速傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)。在AI基礎(chǔ)設(shè)施里,它們的位置非常關(guān)鍵。英偉達(dá)投資的信號非常明確:AI算力已經(jīng)不再是唯一瓶頸,數(shù)據(jù)傳輸速度正在成為新的限制。黃仁勛說:“能源效率是我們的首要優(yōu)先事項。關(guān)于信息傳輸、比特翻轉(zhuǎn)和比特傳輸?shù)奈锢矶?,限制了我們能夠完成的事情?rdquo;
過去幾年,AI模型規(guī)模增長得極其迅猛。2018年訓(xùn)練大型模型通常只需要幾百塊GPU,2021年一些大型系統(tǒng)已經(jīng)使用數(shù)千塊GPU。到了2024年前后,許多生成式AI模型訓(xùn)練集群的規(guī)模達(dá)到幾萬塊GPU。未來幾年,大型AI計算中心很可能會部署數(shù)十萬GPU。
隨著集群規(guī)模擴大,網(wǎng)絡(luò)帶寬需求也在同步增長。2020年,數(shù)據(jù)中心帶寬400G,2024年是800G,未來可能是1.6T。這些變化意味著AI基礎(chǔ)設(shè)施的競爭正在從單純算力擴展到更復(fù)雜的系統(tǒng)工程。GPU負(fù)責(zé)計算,電力決定數(shù)據(jù)中心規(guī)模,網(wǎng)絡(luò)和光通信決定數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的流動速度。
當(dāng)如此巨大的計算系統(tǒng)同時運行時,每一塊GPU都需要與其他GPU不斷交換數(shù)據(jù)進(jìn)行同步計算。如果網(wǎng)絡(luò)傳輸速度跟不上,GPU就會停下來等待數(shù)據(jù),這意味著大量算力被浪費。
隨著AI模型規(guī)模不斷擴大,數(shù)據(jù)中心的能源需求也在迅速增加。一座大型AI數(shù)據(jù)中心的功耗可能達(dá)到500MW甚至1GW,這相當(dāng)于一座中型發(fā)電站的規(guī)模。與此同時,大型AI訓(xùn)練系統(tǒng)可能需要數(shù)萬條高速光連接才能維持穩(wěn)定運行。數(shù)據(jù)傳輸能力已經(jīng)成為AI系統(tǒng)性能的重要因素。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部主要使用銅線進(jìn)行電信號傳輸。銅線成本低、技術(shù)成熟,但隨著帶寬需求不斷提升,它逐漸顯露出局限。銅線傳輸距離較短,功耗較高。當(dāng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)速度升級到800G甚至1.6T時,銅線開始變慢。光通信成為新的解決方案。光通信的基本原理是把電信號轉(zhuǎn)換為激光,通過光纖進(jìn)行高速傳輸,然后再轉(zhuǎn)回電信號。相比銅線,這種方式帶寬更高、延遲更低、能耗更低,因此成為下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。
Coherent和Lumentum打造的是一種叫做硅光子的技術(shù)。它使用激光傳輸數(shù)據(jù),能效提升3.5倍,速度更快。這是實現(xiàn)黃仁勛提到的“吉瓦級AI工廠”的唯一方式。
英偉達(dá)投資的Lumentum正是這一領(lǐng)域的重要企業(yè)。Lumentum總部位于美國加州,成立于2015年,主要產(chǎn)品包括高速激光器、光通信組件和光子芯片。數(shù)據(jù)中心之間的光纖通信需要依賴高速激光器把電子信號轉(zhuǎn)換為光信號,而Lumentum正是全球主要的激光器供應(yīng)商之一。
根據(jù)公司財報,Lumentum在2025財年的收入約為16億美元,其產(chǎn)品廣泛用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、5G通信和激光雷達(dá)系統(tǒng)。隨著AI服務(wù)器數(shù)量迅速增加,數(shù)據(jù)中心對高速光模塊和激光器的需求也在快速增長。從去年5月份到現(xiàn)在,股價從61美元到今天的694美元,漲幅已經(jīng)超過1100%。
另一家被投資的公司Coherent歷史更加悠久。Coherent成立于1971年,是全球領(lǐng)先的激光器和光電子技術(shù)公司之一。公司2025財年的收入約為58億美元。Coherent的業(yè)務(wù)覆蓋工業(yè)激光器、光通信組件和光電子材料等多個領(lǐng)域。在光通信產(chǎn)業(yè)鏈中,Coherent擁有從激光器到光電子器件再到模塊封裝的完整制造能力,這種垂直整合能力使它在高速光通信組件市場中占據(jù)重要地位。AI數(shù)據(jù)中心中使用的光模塊需要多種核心器件,包括激光器、調(diào)制器和光探測器,這些組件正是Coherent的主要產(chǎn)品方向。從去年5月份到現(xiàn)在,股價從67美元,到今天的280美元,漲幅已經(jīng)超過410%。
光通信行業(yè)的技術(shù)門檻非常高,最關(guān)鍵的技術(shù)之一是高速半導(dǎo)體激光器的制造。需要使用化合物半導(dǎo)體材料,在制造工藝和成本控制方面難度較大,全球能夠穩(wěn)定量產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量非常少。
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從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看,AI基礎(chǔ)設(shè)施由幾個關(guān)鍵模塊組成。
首先是算力核心,即GPU或AI芯片,目前英偉達(dá)在這一領(lǐng)域占據(jù)絕對領(lǐng)先地位,公司市值在2026年前后接近3萬億美元。第二個模塊是網(wǎng)絡(luò)交換芯片,它們負(fù)責(zé)在GPU之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換,其中博通是全球領(lǐng)先的交換芯片供應(yīng)商之一。第三個模塊是光通信組件,它們負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)通過光纖高速傳輸。Coherent和Lumentum正處在這一環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)中心運營商則提供實際的計算基礎(chǔ)設(shè)施,例如亞馬遜AWS。支撐這些數(shù)據(jù)中心運行的是電力系統(tǒng),例如施耐德電氣為全球大量數(shù)據(jù)中心提供電力管理設(shè)備。
英偉達(dá)投資Coherent和Lumentum背后的邏輯也很明顯了。英偉達(dá)是一家GPU公司,現(xiàn)在它正在構(gòu)建一個完整的AI計算平臺。從GPU、服務(wù)器到網(wǎng)絡(luò)交換芯片,再到光通信供應(yīng)鏈,英偉達(dá)正在把AI基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)連接在一起。提前綁定光通信產(chǎn)業(yè)鏈能夠確保未來AI數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵組件供應(yīng),同時也能在技術(shù)路線和系統(tǒng)架構(gòu)上保持領(lǐng)先。一家公司,構(gòu)建了整個AI的神經(jīng)系統(tǒng)。這是真正的護城河。
人工智能革命正在進(jìn)入基礎(chǔ)設(shè)施階段。過去十年,互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)關(guān)注的是軟件和應(yīng)用,AI時代關(guān)注的則是算力、電力和網(wǎng)絡(luò)。GPU決定計算能力,電力決定數(shù)據(jù)中心規(guī)模,光通信決定數(shù)據(jù)流動速度。英偉達(dá)這筆40億美元投資,包含在此前數(shù)十億美元的采購承諾中。未來產(chǎn)能優(yōu)先獲取權(quán)、美國新的制造工廠,以及未來多年的鎖定供應(yīng)。卻揭示出一個更大的趨勢:未來AI世界的核心資源,很可能是光。
于是,黃仁勛說:“要有光。”
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