인텔 실리콘 포토닉스, 칩간 데이터 고속 전송 혁신
무슨 발표인가
- —광신호로 전자신호 대체해 대역폭 대폭 증가
- —더 긴 거리 전송, 더 낮은 전력소비
- —파장분할 다중화(WDM)로 동일 경로에 다중 신호 전송 가능
원문 (영어)
5分钟IN科普 | 告别”堵车”！硅光技术如何让数据驶上“高速公路”？ January 27, 2026 发布 IN科普 隐藏 展示 Image --> --> Share 在本文中: 在上一期的“5分钟IN科普”中，我们介绍了 PowerVia背面供电技术 ，它通过将电源线的位置移至晶体管背面，显著提升了芯片的性能和能效比。那么，另一类线路—— 信号线尤其是芯片之间的互连信号线 ——有没有改进的空间呢？ 在芯片之间，信号线负责传递指令和数据，保证整个系统的正常运行。步入AI时代，大模型的参数量已达千亿、万亿级，在芯片间传输的数据量正在呈指数级增长，因此，AI对数据的处理（算力）和传输都提出了前所未有的高要求。 电气传输的瓶颈 传统上，芯片间的信号传输通过铜线传递电信号，I/O接口的电子电路将数据转换成电信号。然而，如前文所言，随着数据量的激增，这种传输方式正在接近多方面物理极限： 速度： 随着传输速度不断提升，铜线的寄生电阻、电容和电感效应导致信号衰减和失真加剧。电子信号在高频传输时难以保持完整性，这限制了铜线传输的带宽上限。 距离： 传输频率越高、速度越快，铜线的趋肤效应（Skin Effect）带来的信号损耗也呈指数级增加。也就是说，铜线在高带宽下无法满足长距离信号完整性（Signal Integrity）的要求，在计算集群大规模扩张的时代，这显然是一大“硬伤”。 功耗： 在传输数据的过程中，铜线不可避免地会产生焦耳热，传输的数据越多、速度越快，产生的热量也越多，既带来了散热难题，更导致数据传输功耗逐渐超越计算功耗本身。 规模： 既然速度有上限，另一种办法就是增加信号线的数量，然而，芯片内的空间也在变得越来越小，同时，成千上万根线挤在一起，会产生严重的信号串扰。 由此可见， 电气传输已难以满足AI时代数据传输的需求，必须探索新的方法。而用光信号来代替电信号进行数据传输，正是被寄予厚望的解决方案，这就是硅光（Silicon Photonics）技术。 硅光技术，让数据驶上“高速公路” 硅光技术被广泛认为是电气互连的替代方案，这一技术的思路是通过I/O将电信号转化为光信号，让光在由硅材料制成的光波导中传播，到达另一端的I/O后再转回电信号。与电气传输相比，光信号有着诸多优势： 更高的带宽密度（Bandwidth Density）： 光信号的载波频率比电信号高出几个数量级，意味着相同条件下可以传输更多的数据。同时，基于光的叠加性，采用波分复用（WDM）技术，可以在同一根硅波导中同时而互不相干地传输多路光信号，在单位空间内实现远超电传输的数据吞吐量。 更长的传输距离： 光信号在传播过程中衰减和失真都远小于电信号，因而能在长得多的距离间高速传输大量数据，同时保持信号完整性。 更低的功耗： 从系统能效来看，硅光互连方案显著优于传统的电气互连。完整的硅光方案在系统层面的能效远高于电传输。 更灵活的部署： 多路光信号可以并行传输，使系统在带宽不断扩展时不会成比例增加布线复杂度。 硅光技术的实现 硅光互连的解决方案之一是 可插拔光收发器模块 ，可直接与电气I/O接口连接，实现从电信号到光信号的转换。这一技术目前较为成熟，英特尔已经向超大规模数据中心大批量交付了光收发器模块，其质量和可靠性均已在实
원문: Intel Newsroom — "5分钟IN科普 | 告别"堵车"！硅光技术如何让数据驶上“高速公路”？" (2026-05-27) 공식 원문: https://newsroom.intel.com/zh-cn/in-science-education/5%e5%88%86%e9%92%9fin%e7%a7%91%e6%99%ae-%e5%91%8a%e5%88%ab%e5%a0%b5%e8%bd%a6%e7%a1%85%e5%85%89%e6%8a%80%e6%9c%af%e5%a6%82%e4%bd%95%e8%ae%a9%e6%95%b0%e6%8d%ae%e9%a9%b6%e4%b8%8a