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Broadcom 光学标准正推动 AI 纵向扩展从铜缆走向光纤

1天前
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当六家主要 AI 基础设施公司组建联盟,瞄准加速器之间的互连时,Broadcom 光学标准成为关注焦点。这项于 2026 年 3 月启动的计划包括 AMD、Broadcom、Meta、Microsoft、Nvidia 和 OpenAI,旨在为规模日益庞大的 AI 系统内部光连接制定开放规范。

这一组合令该公告的意义不止于又一个网络联盟。Broadcom 提供交换芯片、光学组件、信号处理器、封装技术以及定制加速器技术。它既能影响规范制定,也能销售实现该规范所需的多个产品层级。

其中的矛盾同样重要。该联盟承诺打造多供应商市场,但最早部署的方案仍将偏向那些已掌握高度集成技术栈的公司。Nvidia 拥有自己的网络架构,而 Broadcom 已历经多个产品代际,将以太网交换芯片与共封装光学技术结合。

因此,核心问题并非光纤是否会进入更多 AI 系统。随着加速器集群不断扩大,铜缆在传输距离、带宽和功耗方面面临日益严峻的限制。问题在于,开放接口究竟会拓宽供应商市场,还是会进一步巩固最强集成厂商的优势。

Broadcom 位居中心,是因为它同时具备标准影响力和量产交付经验。然而,规范本身无法解决制造良率、热管理、维修流程,或替换可插拔光模块的经济性问题。

Broadcom 光学标准瞄准纵向扩展瓶颈

这项新规范将光网络进一步拉近至负责训练和运行大型 AI 模型的处理器。

Optical Compute Interconnect Multi-Source Agreement 于 2026 年 3 月 12 日宣布成立。其创始成员涵盖加速器设计商、云运营商、网络供应商和 AI 基础设施的大型采购方。

该组织正在为纵向扩展连接开发开放的光学规范。纵向扩展网络用于连接高度协调计算域内的加速器,其中,延迟和可预测性能会直接影响任务完成效率。

横向扩展网络则服务于相关但不同的用途。它们连接更大集群中的服务器或加速器组。以太网和光收发器已在这一层发挥成熟作用。

纵向扩展系统历来高度依赖短距离电连接。铜缆在有限距离内表现良好,但更高的信号速率会缩短其实际可用传输距离。信号损耗还需要更多补偿,并消耗额外功耗。

该联盟公布的路线图目标是实现每根光纤每秒 3.2 太比特及更高传输速率。其覆盖可插拔、板载和共封装光学实现方式。这种灵活性很重要,因为运营商不太可能在所有场景中采用同一种物理设计。

该规范旨在保持对单一处理器协议的独立性。因此,光连接可以传输不同的加速器互连架构,而无需让所有供应商受制于一种专有电气架构。

创始公司表示,OCI specification 将支持多波长和多供应商供应链。这些目标仍有赖于完成技术定义并证明互操作性。

Broadcom 的定位不止体现在成员名单上。该公司已销售用于在芯片间输入和输出数据的 SerDes 电路。SerDes 将并行数据转换为高速串行信号,并在目标端执行逆向转换。

它还提供光学数字信号处理器、激光器、光电探测器、交换芯片和定制加速器组件。很少有供应商参与拟议连接方案如此多的相邻层级。

这种广度为 Broadcom 带来有价值的反馈闭环。负责交换接口的工程师可以与光引擎团队和封装专家协同工作。客户则可以评估更完整的系统,而非独立组装每一个组件。

这也引出了集中度问题。开放接口能够允许替代供应商存在,但早期采用者仍需要可在生产规模上稳定运行的产品。拥有最完整实现方案的供应商,可能在竞争成熟前攫取可观价值。

这是矛盾的第一个来源。该规范旨在放宽专有技术限制,而实施层面却会奖励拥有异常深度集成能力的公司。

AI 集群正面临电气互连能力的极限

AI 基础设施需要光学纵向扩展,因为带宽增长正与传输距离、功耗和连接器限制发生碰撞。

训练工作负载会将计算分配至数千个加速器。这些处理器反复交换参数、激活值和中间结果。缓慢或不稳定的连接可能导致昂贵的计算资源处于等待状态。

因此,集群规模扩大带来的不只是总带宽需求增加。它还会增加必须提供一致延迟和低误码率的连接数量。微小的低效会在整个互连网络中被放大。

铜缆仍具吸引力,因为它成熟、成本低,并且在短距离内易于维护。然而,电信号在穿过电路板、连接器和线缆时会逐渐衰减。在线路速率更高时,这一问题更加棘手。

工程师可以增加重定时器或采用更强的均衡技术来恢复退化信号。重定时器会在转发信号前重建时序和数据。这种方法可延长传输距离,但会增加功耗、成本和设计复杂度。

光纤可以以较低损耗传输更远距离的数据,也能在处理器或交换芯片周边提供更高带宽密度。不过,电信号仍需先转换为光信号,再转换回来。

传统可插拔收发器将这种转换置于系统前面板的可拆卸模块中。这种布局支持更换和供应商选择,但也使交换芯片与光模块之间保留了更长的电气路径。

共封装光学技术通常简称 CPO,它将光引擎置于网络芯片旁的共享基板上。更短的电气路径可降低转换前的损耗,因此能减少高速传输时所需的补偿。

Broadcom 表示,其 CPO 架构可实现超过三倍的功耗节省,并降低每比特光学成本。这些数据属于公司主张,并非适用于所有系统配置的普遍结果。Broadcom 在其 CPO overview 中说明了所称机制。

这一时机也反映出加速器拓扑结构的变化。AI 运营商希望在保持纵向扩展特性的同时,跨机架连接更多处理器。随着物理范围扩大,电缆的实用性会不断下降。

光学技术可以让运营商分离计算托盘、内存和交换组件,而不必承受同样的距离限制。它也可帮助设计人员重新规划高密度机架内的冷却和供电分配。

这一机遇同时给多个群体带来压力。云运营商必须判断,何时能源节省足以证明采用较陌生维护模式的合理性。设备制造商则必须围绕新的光学和封装要求重新设计系统。

光学组件供应商必须在提高生产良率的同时支持更高线路速率。交换芯片供应商必须提供可跨多种光学实现方案工作的接口。加速器设计商则必须避免引入会削弱紧密同步工作负载的延迟。

这种压力也延伸至 Nvidia 和 Broadcom,因为两家公司都希望定义围绕 AI 处理器构建的互连网络。Nvidia 可以整合 GPU、交换芯片、网络适配器和软件。Broadcom 则提供以太网芯片、定制加速器、光学产品,并与超大规模云厂商保持广泛合作关系。

开放光学标准能够降低对单一专有互连架构的依赖,也能让超大规模云厂商更好地掌控采购。然而,开放性并不会消除拥有成熟系统设计的供应商所具备的工程优势。

这解释了为何 Broadcom 的角色吸引投资者关注。光学技术的采用可能扩大该公司在每个 AI 集群中的可服务内容范围。其标准化工作也有助于使这一产品组合与客户路线图保持一致。

这一机会仍取决于运营执行,而非自动实现。每增加一个集成组件,都会引入认证、封装和供应要求。一个具有说服力的标准必须能在单一供应商受控演示之外正常运行。

Broadcom 的优势在于技术栈,而非规范本身

Broadcom 之所以领先,是因为其标准参与直接连接到覆盖交换、信号传输、光学和封装的产品。

在 2026 年 Optical Fiber Communications Conference 上,Broadcom 展示了围绕数据路径多个阶段构建的产品组合。其发布内容包括一款 102.4 太比特以太网交换芯片、400 千兆比特每线路光学 DSP 技术,以及 200 千兆以太网重定时器。

该公司还展示了近封装光学技术,即 NPO。这种架构将光学组件置于更靠近交换芯片的位置,但集成程度低于 CPO。它介于传统可插拔模块和完全共封装之间。

Broadcom 的 Taurus 光学 DSP 宣称可实现每线路 400 千兆比特传输速率。该公司将其与电吸收调制激光器和光电二极管配合使用。这些组件将电数据转换为光信号,并检测传入光线。

Broadcom 表示,这一组合支持 1.6 太比特收发器,并帮助供应商为未来的 3.2 太比特模块做好准备。其 OFC portfolio 还涵盖 PCI Express 交换和有源电缆。

这一覆盖范围至关重要,因为没有任何单一光学组件可以独自构成可用的 AI 互连网络。主机芯片、电气接口、光引擎、激光器、连接器、光纤、管理软件和冷却系统必须协同运行。

控制多个层级的供应商能够调校原本需要不同厂商协商的边界。这可以加快早期部署,并在连接失效时简化责任界定。

同样的集成能力也会影响标准的发展方向。Broadcom 知道其制造流程能够满足哪些要求,以及客户实际需要哪些接口。它可以将这些限制带入联盟讨论。

不过,Broadcom 并不单独控制 OCI 工作。Nvidia、AMD、Meta、Microsoft 和 OpenAI 各有不同激励。超大规模云厂商希望获得供应商灵活性,而芯片厂商则希望围绕自身平台实现差异化。

Nvidia 是最重要的制衡力量。它已将加速计算与网络产品和成熟的软件环境整合在一起。其协调软硬件的能力,使专有系统对寻求可预测部署的客户具有吸引力。

Broadcom 的回应是以开放以太网为核心的产品组合。这种方式让云公司能够混合采用不同的加速器设计、交换设备和光学供应商。它契合那些自行设计定制基础设施、而非采购一整套完整技术栈的买家。

因此,核心竞争在于开放集成与专有集成之间的较量。Broadcom希望采用标准接口,同时不放弃协调式组件组合带来的优势。Nvidia则可以支持标准,同时保留其之上的差异化系统能力。

这并非简单的Broadcom与Nvidia产品对比。两家公司都参与了OCI组织。若光互连扩大AI系统的规模和价值,两者也都会受益。

分歧在于:当光学层实现互操作后,差异化还将保留在哪里。如果供应商仅标准化物理传输层,厂商仍可通过调度、拥塞控制、拓扑和管理能力展开竞争。

如果标准进一步深入到系统行为层面,客户将获得更大的硬件组合自由度。这一结果可能削弱专有锁定,但会增加混合环境下的测试负担。

无论哪种情况,Broadcom都处于有利位置。较窄的规范有利于其一体化产品组合;更广泛的规范则会扩大其交换芯片、SerDes、DSP和光学组件的市场。

这种战略灵活性有助于解释其核心地位。Broadcom并不需要每位客户都选择完全相同的光学封装。它可以服务于可插拔、近封装和共封装设计。

不过,该公司的优势仍取决于条件。客户必须相信这些组件能够实现规模化采购和维护。标准影响力无法弥补光引擎供应不足或封装产能受限的问题。

开放光学仍存在专有的中间层

共享的光学接口并不会让完整系统变得可互换,尤其是在封装和机架设计仍具有客户定制属性的情况下。

多源协议为多家公司构建兼容产品定义了足够的共同规范,但不一定会将每个内部组件、机械布局或管理功能全部标准化。

这一差异对CPO尤为重要。将光学器件移至交换ASIC旁边,会使光引擎与封装、散热设计、供电方式和光纤布线方案紧密关联。这些要素会因设备制造商而异。

运营商或许可以采购符合标准的光学组件,却仍依赖于某一种交换芯片封装。另一套系统可能采用相同的逻辑规范,但使用不同的连接器或散热方案。

即使该联盟支持多种广泛的形态规格,也揭示了这一挑战。可插拔、板载、近封装和共封装光学方案需要不同的维修流程,同时也以不同方式分配热量和处理信号。

传统模块可以从前面板拆卸,而系统其余部分保持完整。CPO则会将更多光学硬件置于高价值硅芯片附近,因此一次故障可能影响更大的组件总成。

外置激光源可通过保持激光器可更换来提升可维护性,但也增加了连接器、光纤布线和控制要求。每一种架构选择都是在转移风险,而非消除风险。

独立行业研究凸显了这种权衡。一项IEEE对比指出,LPO更易于更换,集成程度也更低;同时也提到CPO在数据速率和效率方面的优势。

线性可插拔光学移除了模块中的完整数字信号处理器,同时保留可从前面板拆卸的形式。它能够降低功耗和延迟,但模拟链路要求主机与模块进行谨慎协同。

线性重定时光学则在发送端恢复了部分信号处理能力。这种选择的功耗高于纯LPO,但可降低集成难度。这些替代方案表明,市场尚未选定一种通用架构。

OIF的工作又增加了一层标准化。在OFC 2026上,该组织安排了40家参与公司开展互操作演示。其计划涵盖224Gb和448Gb电气接口、共封装、管理以及高能效设计。

这些互操作测试之所以重要,是因为纸面合规并不能保证稳定运行。供应商必须在真实设备中测试信号裕量、固件行为、管理接口和故障恢复。

Broadcom受益于这一过程,因为它已经供应广泛使用的主机芯片。模块制造商有商业动机让其产品通过Broadcom交换芯片的验证。这一装机基础可能使兼容性形成自我强化。

不过,标准市场也可能催生竞争者。一旦接口趋于稳定,光学专业厂商便可瞄准明确的边界,无需构建完整网络栈。设备制造商也可为激光器、光引擎和模块认证第二供应来源。

结果可能仍将是混合状态。开放规范可以形成可互换的光学层,而封装仍保持定制化。运营商可获得一定的采购灵活性,但无法实现完整系统的可移植性。

因此,读者应将“开放”视为技术范围,而不是保证。关键问题在于哪些接口实现了标准化,以及哪些认证数据得到共享。

可信的开放环境还需要一致的故障报告和管理机制。运营商必须能够识别发生故障的组件,而无需在多家供应商之间归责。否则,集成成本可能会抵消采购节省。

Broadcom的核心角色也意味着责任。其组件往往会位于互操作测试的一端。该公司必须证明,开放性不仅限于采用Broadcom首选实现方式的合作伙伴。

这一考验将决定Broadcom的光学标准究竟会扩大竞争性市场,还是仅仅定义了进入以Broadcom为中心系统的入口。

制造能力将决定CPO能否摆脱有限部署

近期最大的风险并非带宽理论,而是能否以可接受的良率和可靠性生产复杂光学封装。

标准文档可以协调电气和光学行为,却无法立即扩充硅光制造、封装工具或经验丰富的工程团队。这些资源需要长期投入才能形成。

CPO光引擎结合了调制器、光电探测器、波导、耦合器和电子控制装置。微小缺陷即可降低昂贵总成的良率。温度变化同样可能改变光学性能。

在高功耗交换ASIC旁,这些困难会更加严重。封装必须管理热量,同时避免干扰对准或缩短组件寿命;还必须在制造差异下保持信号质量。

TrendForce于2026年7月报道称,Nvidia已开始向部分合作伙伴交付Spectrum-X CPO交换机。该机构称,Broadcom的51.2Tb Bailly CPO交换机正与Delta Electronics和Micas Networks进入量产阶段。

然而,同一份生产分析将光引擎、硅光和先进封装列为扩产瓶颈。这一警示为任何有关即时大规模普及的说法增加了限定条件。

TrendForce表示,Broadcom的系统已经完成与Meta的部署验证。该机构还报道称,其功耗相较传统可插拔收发器最高可降低70%。

这一数字不应被视为普遍适用的数据中心节能幅度。光互连功耗仅占交换机或集群总功耗的一部分。结果取决于流量、传输距离、散热、拓扑以及比较方法。

有限出货仍代表着重要进展。多年来,CPO一直停留在演示文稿和原型阶段,运营商则质疑其可维护性。量产系统将提供评估这些问题所需的现场数据。

Broadcom还拥有代际优势。它已开发出多种CPO交换机设计,而非只推出单一实验性产品。重复迭代设计可让工程师改进光纤连接、外置激光器、封装和诊断能力。

但生产成熟度必须通过持续出货量和故障率来衡量。宣布产品已出货,并不能揭示良率、客户集中度或认证周期。

供应约束也可能以出人意料的方式塑造竞争。一项强势规范可能会使需求增长速度超过组件供应商的响应能力。届时,拥有预留封装产能的厂商将掌握议价能力,而不论接口是否开放。

Nvidia与TSMC的紧密合作提供了一种模式。Broadcom则依靠自身的供应商关系和合作伙伴网络。大型云服务商可能预留产能,或支持光学初创企业,以降低对任一路径的依赖。

先进封装还带来另一重冲突。CPO系统会争夺部分同样为AI加速器和高带宽内存组件所需的制造资源。这些产品可能具有不同的利润率和战略优先级。

可靠性同样重要。可插拔模块发生故障时,通常可以更换一个易于接触的单元来解决。即使激光器保持外置,共封装故障的维修仍可能更为复杂。

运营商将需要覆盖链路闪断、热循环、连接器污染和现场更换的数据。链路闪断是一次短暂的连接中断,可能会打断同步计算任务。

AI训练会让此类中断变得昂贵。视工作负载和恢复流程而定,一条不可靠的链路就可能延误大量加速器。买家将优先考虑可预测的运行表现,而非实验室中看似理想的效率数字。

这种风险并不否定CPO。它解释了为何采用将通过特定系统和高要求客户逐步推进。大型云服务商可以承担普通企业买家无法承担的集成工作。

Broadcom凭借其与大型基础设施运营商的紧密合作,在这一初始市场中占据有利位置。更艰难的考验将在设备必须支持更广泛部署和更多样化运行环境时到来。

真正开放的光学市场需要多家供应商实现可重复的制造能力,也需要能够在不围绕其重建每套系统的前提下完成认证的组件。

在这些条件出现之前,Broadcom的集成优势仍将强于标准所承诺的可互换性。

三个信号将显示Broadcom的领先地位能否延续

规范细节、生产证据和竞争性互操作将揭示Broadcom是否已建立持久地位。

第一个信号是可用的OCI规范及相应的实施承诺。成员公告表明的是意向,但工程师需要明确的电气、光学、机械和管理边界。

最具参考价值的发布内容将说明,供应商在不破坏兼容性的前提下可以变更哪些内容。它还应明确支持的波长、链路距离、错误处理和认证预期。

广泛参与将强化开放市场的论点。来自多家光引擎和交换芯片供应商的实现,将证明该标准支持的不只是创始成员的路线图。

如果规范主要围绕一个已有平台制定,这一论点便会被削弱。它仍可能加快部署,但客户获得的实际供应商自由度将更低。

第二个信号是Broadcom的生产和可靠性证据。与持续出货量、重复客户和公开运行经验相比,出货标签本身的重要性较低。

应关注有关光引擎良率、现场故障、系统可用性和合作伙伴产能的信息。覆盖不止一家大型云服务商的客户部署,将尤其具有分量。

Broadcom 的产品主张值得报道,但第三方验证应获得更高权重。独立测试应在相近的流量、距离、散热和冗余条件下,对完整系统进行比较。

稳定量产的证据将巩固 Broadcom 的领先地位,因为制造能力比在标准投票中获胜更难复制。持续存在的封装限制则可能推迟营收兑现,并维持对可插拔替代方案的需求。

第三个信号来自 Nvidia、Marvell、Arista、光学专业厂商和系统供应商的竞争回应。最具参考价值的产品将把 OCI 兼容性与不同的物理实现方式结合起来。

一款竞争性的 CPO 交换机将检验供应商能否匹配 Broadcom 在封装层面的集成能力。成功的 NPO 或 LPO 平台则可能表明,客户更看重可维护性,而非极限密度。

最终结果不要求某一种架构淘汰其他所有架构。纵向扩展连接、横向扩展网络以及更长距离的数据中心连接面临不同约束。多种光学设计可以在同一设施内共存。

如果 Broadcom 的组件出现在这些不同设计中,它仍将占据核心位置。其交换芯片、DSP、SerDes、激光器和定制加速器,为其提供了多种参与路径。

如果标准使客户无需投入大量集成工作便能替换整个 Broadcom 层级,其地位就会变得不那么稳固。即使光学市场持续扩大,激烈竞争也可能压缩组件价值。

投资者还应将基础设施采用与短期财务预期区分开来。技术领先地位并不能说明客户部署时间、合同结构、利润率或生产成本。

企业买家的关注点不同。多数企业不会在第一波直接采购 CPO 交换机,但仍会通过云容量、服务定价以及更大规模 AI 系统的可用性感受到影响。

开发者也应关注,因为网络行为会影响模型训练效率和分布式推理。更高带宽并不会自动改善每一种应用,但通信密集型工作负载受益最大。

云架构师应审视故障域和可观测性。光学网络需要清晰的遥测能力、可预测的恢复机制和服务流程。峰值吞吐量无法弥补运营的不确定性。

Broadcom 光学标准更深层的意义,在于系统边界正在被重新划定。光学技术正从可拆卸的网络配件,转变为计算封装的一部分。

Broadcom 凭借产品、客户和制造经验进入这一转变。OCI 联盟则围绕这些资产增加了开放框架,同时也邀请竞争对手进入技术栈中已定义的部分。

这种组合使 Broadcom 居于核心位置,却并非不可挑战。它的领先优势取决于能否大规模交付可互操作的系统,而不只是参与制定规范。

未来数月,应关注该规范的技术范围、独立部署证据,以及真正的多供应商系统。这些信号将表明,开放性究竟是在扩大选择,还是在巩固影响力。

如果你运营 AI 基础设施,应询问供应商哪些接口实际上可以互换,以及故障如何被隔离。应要求提供系统级功耗测量,而非组件估算。接受密度主张前,应审查更换流程。开发者应跟踪更大的光学纵向扩展域是否能改善真实工作负载的完成时间。投资者应将联盟成员资格与已获得认证的量产营收区分开来。Broadcom 目前连接了比大多数竞争对手更多的光学技术栈环节,但市场仍在检验这些环节能否协同工作。Broadcom 光学标准的决定性问题很实际:其他供应商能否进入该系统,而不迫使客户重新设计它?

 
 

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