ICC讯 9 月 7 日上午,第 24 届讯石光通信大会期间,英伟芯CEO聂辉聂总在平行论坛四《光芯片与半导体工艺演进》上发表了"从硅光 PIC 到 NPO/CPO/OIO,破解智算集群互连功耗与带宽瓶颈”的主题报告。随后接受了ICC讯石“光电有约”栏目的专访。围绕硅光产业化、AI 算力集群下的高速光互连、NPO/CPO/OIO 路线,以及国产供应链协同等话题,聂总系统阐述了其创业逻辑、产品节奏与未来三年的落点。

从贝尔实验室到英特尔,一位“老兵”的产业积淀
聂总是一位在光电行业摸爬滚打了近三十年的“老兵”。他的履历几乎贯穿了硅光技术从实验室走向产业化的关键历程——从贝尔实验室的前沿研究,到英特尔硅光产品线的全球负责人,他亲身参与了世界第一家异质集成硅光大规模量产企业的建设与运营。
2019年,聂总选择回国,加入了一家激光雷达初创企业。在那里,他带领团队完成了多次从0到1、从1到100的技术突破、产品开发与产业链培育。这段经历让他深刻感受到了摩尔定律在光电器件领域的巨大威力——激光雷达从当年1万美金一台降至如今千元人民币以下,性能反而大幅提升。相比之下,光模块行业虽已发展二十余年,但技术进步的速度并不算快,直到AI算力浪潮的出现,才真正点燃了高速光互连的产业引信。
创业初心:用集成电路的方法论重塑光互连

谈及回国创办英伟芯的契机,聂总直言,大规模AI算力集群的落地让高速光互连成为算力产业升级的核心刚需。他看好国内光互连的发展前景,尽管挑战不小,但中国工程师的优秀素质、产业链的快速进步以及国家战略的强力支撑,都让他充满信心。
聂总特别提到,国家集成电路的“十五五”规划明确提出“存算一体,3D集成,光电融合”的发展方向,这与他的创业初衷高度契合。英伟芯的英文名“New vision”寄托了他的新愿景——用下一代摩尔定律的思路,通过光电3D封装实现光电融合,用大规模集成电路的方法来重构光互连。这正是他创业的初心。
产品矩阵:从1.6T到6.4T,覆盖scale-out与scale-up全场景
在采访中,聂总详细介绍了英伟芯当前的产品布局。公司提供面向数据中心高速光模块的1.6T集成硅光PIC、面向下一代scale-up光互连的3.2T NPO以及6.4T CPO/CPX光引擎产品解决方案。
他解释,光模块主要应用于scale-out场景。AI集群兴起后,算力集群的互连成为瓶颈,光模块需求大幅增加。目前市场上主要有EML和硅光两种方案,EML产能明显受限且成本偏高,硅光方案的占比正在上升,但硅光芯片本身的产能也面临压力。英伟芯与国产供应链合作开发了1.6T硅光芯片以及NPO、CPO解决方案,目标是在性能上媲美国际主流产品的同时,在产能和良率上实现更好的表现。
NPO和CPO则主要面向scale-up应用场景。聂总指出,下一代光互连中铜缆和光纤都会采用,且光的比重会越来越大,这对NPO和CPO的带宽提出了十倍于现有scale-out场景的需求。目前,1.6T PIC和3.2T NPO光引擎芯片已有明确客户需求,正在送样或准备送样中;6.4T光引擎则在流片和封装研发阶段,预计年底或明年初送样。聂辉称,这是国内首款真正意义上的3D封装光引擎,在工程化以及国产供应链协同方面仍有大量工作要做。
客户最关心什么?带宽密度、功耗、延时与工程取舍
当被问及AI服务器、交换机、超算集群客户在选用下一代光互连产品时最关注哪些指标时,聂总给出了一个清晰的清单:带宽密度、损耗、功耗、小尺寸封装、热预算、可靠性和成本。
他进一步解释,scale-up和超节点场景对光互连提出了更激进的要求,带宽密度,尤其是岸线带宽密度,成为核心指标。高带宽密度带来了功耗和尺寸的挑战,这正是2.5D和3D封装技术必须上场的原因。此外,低延时也是极强的需求——除了功耗和成本因素外,retimer和DSP正越来越受到限制,光互连必须离算力芯片越来越近,而这又带来了更多风险点和工程上的取舍。聂辉总结道,这本质上已经变成了经典的半导体问题和摩尔定律scaling的问题。
标准未定、客制化来袭:初创企业的挑战与机遇
作为一家初创的硅光企业,英伟芯在与光模块厂商、云厂商开展联合定义和联合调试的过程中,也遇到了不少现实问题。
聂总指出,光模块行业历来高度讲究标准化和互联互通,AI数据中心所用的光模块都有清晰的MSA标准,基本上是标准先行、产品随后。但在scale-up应用场景下,标准远未统一——OIF、ODCC、Open NPO、CPX、OCI等多种标准并存,光口、电口和测试标准都尚未达成共识。这对初创企业乃至整个行业都是挑战。他甚至判断,下一代OIO光输入输出可能根本不会有一个统一的标准,而是走向客制化。不过,聂辉也看到了其中的机遇——标准未定,意味着定义标准的机会窗口依然敞开。
灵活的合作模式与清晰的产业规划
英伟芯对外提供芯片裸片、光引擎模组和整套互连方案等多种合作模式,适配不同类型的合作伙伴。聂总表示,公司的合作伙伴覆盖光模块、服务器、交换机以及AI算力集群客户。
面向未来1到3年,英伟芯聚焦于以半导体硅光芯片和先进封装为核心的光互连解决方案。聂总认为,NPO将是国内外scale-up场景下近几年主流的技术路线;CPO虽然面临共封装的技术挑战,但也会有国际大厂采用,英伟芯凭借先进封装的3D光引擎解决方案,同样能够为CPO提供相应产品。而下一代OIO将应用于更高密度的片间光互连,这将是更大的市场与机会。
聂总强调,英伟芯将脚踏实地,通过硅光技术和光电合封技术,与产业链一起迭代,迎接下一代光互连的爆发。公司立足于全国产供应链,积极与国产代工厂合作开发与流片,在高端的1.6T及NPO芯片领域进行国产化开发。随着国内AI集群的爆发,英伟芯也将加速产品迭代与量产爬坡,更好地服务客户。



