专访英伟芯聂辉:光电融合,下一代摩尔定律的中国答案

9/08/2026,光纤在线讯,“互连已经成为下一代AI智算的瓶颈; 用光引擎I/O把计算,存储芯片数据互连,通过光电融合,降低延迟、功耗成为十五五算力网络攻关重点。OIO(Optical I/O)一定是异构、异质集成的光互连,是‌以半导体摩尔定律思维重构光互连‌。”近日,光纤在线采访英伟芯创始人聂辉博士时,他如是说到。

聂辉曾主导参与英特尔硅光项目的设计到量产,2024年底,他带着团队在西安成立了英伟芯科技,定位非常明确——基于国产化的晶圆级光电异质异构集成+先进封装,做OIO全栈方案。

在时下NPO/CPO/OIO赛道企业扎堆的背景下,英伟芯凭借什么快速切入市场?并快速推出5款硅光芯片解决方案?NPO/CPO/OIO三条技术路线是什么样的关系?国产化的差距在哪里?短板在哪里?带着这些问题,我们在今年的CIOE上采访了英伟芯的创始人聂辉博士。



英伟芯的定位:为什么是晶圆级异质集成?

聂辉自身的履历本身就是硅光产业发展的一个缩影。中科大物理系保送,美国德州大学奥斯汀分校电子工程博士,博士课题做高性能光电探测器。随后在朗讯贝尔实验室做了7年光电器件研发,亲历光通信行业在电信传输市场的完整周期。2015年加入英特尔后,他主导了全球首款低成本异质集成硅光量产产品,该项目累计出货超过800万颗全集成硅光芯片。

2019年回国,他加入头部激光雷达初创企业,带领团队依托国产供应链,将激光雷达器件成本降至原来的十分之一,性能提升数数十倍。2024年底,他创办英伟芯。

“创业之初,我们观察到大规模数据中心正持续建设落地,这是一个确定性极高的行业趋势。” 聂辉表示。但他并未选择入局传统光模块赛道,自公司成立之初,便锚定晶圆级技术路线。英伟芯很欣慰得看到国家集成电路也把存算一体(破解存储墙)、 三维集成 / 3D 堆叠(Chiplet、混合键合)、光电融合(硅光、CPO 光电共封装)”列为后摩尔时代差异化突围核心路径。

聂辉介绍说,市场上的硅光芯片大多基于海外代工厂,而英伟芯成立之初便确定以国产化为基础,跟国内产业链一起做产业化。团队拥有大量从0到1的行业经验,对产品和产业化有鲜明判断——英特尔本身就是第一个异质集成量产化的平台,这段经历让团队知道"量产"二字意味着什么。光电行业其实有非常悠久的历史,和现在CMOS大规模集成电路行业同样都发展了60年以上,但光通讯行业的规模远远比不上CMOS产业链。

“未来 OIO 必将走向异质与异构集成的光互连,我们的核心在于晶圆级光电异质集成与先进封装工艺。” 聂辉多次重申这一判断。他认为,下一代光互连不再是简单的光模块形态,要用半导体思维进行研发,立足摩尔定律,向高密度方向迭代。英伟芯的核心也呼应国家战略,以硅光芯片,高速光器件以及先进2.5D/3D光电共封装为核心技术底座。为了支撑这个定位,英伟芯联合了多家硅光工艺平台和先进封装平台。目前公司已形成上海(研发与运营中心)、西安(研发中心)、苏州(研发与产业化中心)三地布局,并深度参与中国移动DORA可重构光互连开放标准编制。



商用进展:1.6T PIC/3.2T NPO送样阶段,6.4T CPO研发中

这次CIOE上,英伟芯重点展示了全系列产品矩阵,包括硅光PIC芯片、NPO/CPO光引擎、WDM光源芯片以及OIO光引擎,覆盖了从当下到下一代的完整阶梯方案。



1.6T硅光PIC:已进入送样阶段,有客户明确的需求。聂辉坦言,800G/1.6T 硅光PIC目前海外晶圆产能受限,短期内国内的产能还没有完全铺开,将会是国产化硅光晶圆产能的一个挑战。但英伟芯有自己的设计和工艺开发能力,也有硅光代工厂配合,所以产能规化相对较大,经过了1-2年国产工艺和设计整合,今年已经开始小批量,明年国产晶圆数量可以达到几万片,国产供应链正式上量。



3.2T NPO:正在准备送样阶段。英伟芯团队判断NPO是一个明确的市场需求。NPO采用2D/2.5D封装形式,在可插拔和共封装之间提供了一个折中方案,成为众多CSP厂商定制化的解决方案。

6.4T CPO光引擎:还在封装和研发当中。聂辉将其定位为"首款真正意义的3D封装",大幅提升带宽密度,预计2027年Q1会推出样品。

三条产品线背后,是英伟芯坚定拥抱国产化硅光平台和先进封装路线的选择。他说,国产化硅光迭代很快,且性能和产能以及可靠性是核心竞争优势。



NPO、CPO、OIO不冲突:三条路线的市场关系与英伟芯的位置


业内对OIO、CPO、NPO三条技术路线的未来格局争议颇多。聂辉的判断很直接:三条路线不冲突。

NPO:未来3到5年会成为国内甚至海外的主流方案,尤其是在Scale-up场景中更有机会。聂辉分析,可插拔方案在密度和功耗方面的劣势,给了NPO一个折中的空间。它不需要像CPO那样深度改变系统架构,又能在密度和功耗上取得明显提升。

CPO:需要跟GPU、HBM封装在一起。聂辉认为,英伟达选择CPO方案更合适,因为英伟达的系统架构本身就是以GPU为中心进行高密度集成。英伟芯在其中提供引擎解决方案,实质上是硅光加3D先进封装。

OIO:芯片与芯片之间更高密度、带宽需求更严格。聂辉将OIO视为NPO和CPO之后的自然演进,需要一步步通过硅光技术加3D封装的平台积累来实现。

NPO和CPO的关系,两者核心一致,但封装形式会不太一样。但本质都是硅光加先进封装,区别在于封装层级和与计算芯片的耦合程度不一样。英伟芯的商业机会,就在于提供跨三条路线的硅光芯片和光引擎能力,而不是押注单一路线。



晶圆级异质集成:国内外尚在同一起跑线


英伟芯的核心技术是晶圆级异质集成光电融合技术——依托CMOS产线实现规模化制造,将化合物光芯片与硅基电芯片在晶圆层面完成集成。这项技术的核心价值在英伟芯看来是一个长期的趋势:异质异构集成怎么样能做成更符合摩尔定律的事。

他解释,激光器以前是一个小众的产业,但未来走向OIO时代,会有几千颗、上亿颗芯片放在同一个先进封装平台上。怎样做得更加集成化,怎样指数级提升带宽速率,这是晶圆级异质集成要解决的根本问题。以5到10年的维度来考虑,不管是硅光PIC、光源芯片还是电芯片,都需要走向更高程度的集成。

那么,国内外在这个领域是否在同一水平线?聂辉认为这个问题要从不同的方案来上来看。

首先,在光源异质集成方面,除了Intel,国内还没有更多的进展,这跟整个生态有很大的关系:Intel把InP(磷化铟)材料集成到硅光平台上,国内还有差距。原因有三:第一,大家担心激光器失效的可靠性问题;第二,没有太多的经验,也没有太多的投入;第三,Intel不是代工厂,没有更好的产业伙伴。

其次,在异质集成领域,国内也有自己的机会。比如,硅基的铌酸锂集成,国内可能会更快。

最后,在异质、异构集成方面海外进展会更快。比如CoWoS或者COUPE这样的架构,基于先进封装的产业链,会把光、电全部异质异构集成在一颗芯片上,做3D封装。但目前国内在硅光代工平台和先进封装平台上投入比较大,所以英伟芯的路径是以硅光为底座,叠加3D封装。

"明年后年国内可能会有大的突破,可能会走出特色化的方向。"聂辉说。他同时强调,国内需要和电芯片、系统厂商联合做系统级的合作,系统架构和设计如何配合,是比单一器件更关键的问题。



OIO国产化的短板不在制造,而在系统级架构认知


谈到国内OIO技术的国产化进程,聂辉没有把重点放在制造能力上,而是指向了一个更容易被忽略的维度。“OIO不只是一个器件问题,而是一个系统架构问题。我们不能只盯着光引擎本身,应该参与到数据中心网络架构的定义中。”这也是英伟芯积极参与中国移动DORA可重构光互连开放标准编制的深层意义。

聂辉介绍说,NPO和CPO的标准已经开始分散,再往下一代,可能会是一个更加丰富多彩的世界。对OIO的定义,关键在于如何和GPU、交换机、系统架构相配合。

"有可能大模型厂商定义数据中心的架构,所以我们希望更多地跟系统厂商、云厂商或者是GPU厂商、交换机厂商一起合作,把下一代网络架构更好地能落地,更加符合国产化的需求。"他补充说。

比如在技术路径上,可能会采用WDM的方案,通过波分复用来解决OIO的密度问题。当单通道速率逼近物理极限,通过波分复用在同一根光纤中传输多个波长,是提升带宽密度的重要手段,但用多少个波长、通道间隔多大、每个波长承载什么速率、光开关如何配置——这些都不是器件厂商能单独决定的,而是由网络拓扑和流量模型决定的。

国产企业的机遇在于:市场足够大,应用场景足够丰富,国产化供应链正在快速成熟。挑战则在于:如何在器件、封装、系统三个层面形成协同,而不是各自为战。



光电融合的短期路径与长期融合


多种资料显示,英伟芯坚信光电融合与CMOS工艺路线。但从目前的产品形态来看,英伟芯的重点聚焦于光。未来如何实现光电融合?

聂辉解释了英伟芯CMOS工艺的几个含义:第一,硅光本身也是一种融合的CMOS工艺;第二,公司在硅光基础上叠加3D封装。这两层构成了英伟芯光电融合的技术底座。

在实现路径上,聂辉认为:产业有分工:系统、光、电各有擅长。所以短期内,英伟芯会与电芯片厂商合作,通过合作打通光电接口。

长期来看,OIO时代会是多样化的网络架构,EIC(电芯片)加PIC(光芯片)需要更强的融合。当带宽密度需求推到极致,光和电的物理边界会变得模糊,两者需要在封装层面、甚至芯片层面深度整合。



英伟芯NVISION


采访最后,我问了一个轻松的问题:英伟芯这个名字是怎么来的?

聂辉笑了笑。创立时,团队想过很多名字。英文名“VISION”先诞生,也是公司的愿景:光电融合,带来下一代摩尔定律;"N"则可以理解为New,也可以理解为基于Intel集成技术经验出发走向新的方向。

"新的Vision。"聂辉说。这既是公司的名字,也是他对这个行业的判断。

英伟芯的名字,背后有几层含义:他及团队成员曾经在英特尔引导过硅光项目,对光互连产业有深刻理解;团队坚信光电融合是未来方向;而"芯"字,代表了从半导体思维重新定义光互连的决心。

在下一代光互连的方案上,英伟芯选择了一条长期的路径:从晶圆级开始,把光和电在最底层集成在一起。这条路能不能走通,取决于技术、供应链、系统生态和时间。但至少,方向已经很清楚了。

光电融合,带来下一代摩尔定律。这是英伟芯的答案,也是整个行业正在寻找的答案。




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