Marvell收购的celestialAI如何看20251204

无参会人信息 一、综述 1、Marvell收购CelestialAl及其光子互联技术PhotonicFabric的产业影响与技术演进该技术代表了下一代Al集群中高性能互联架构的重要突破，旨在解决当前大模型训练中GPU间数据同步、跨节点通信及跨机柜数据交换所面临的扩展性瓶颈。随着大模型参数规模和训练数据量持续增长，算力和内存已不再是系统性能的主要制约因素，而芯片间、节点间的互联效率成为瓶颈。传统电互联方式在功耗、延迟和SerDes损耗方面正逼近物理极限，难以满足未来800G向1.6T乃至3.2T高速演进的需求。 Marvell收购的celestial AI如何看？20251204 无参会人信息 一、综述 1、Marvell收购CelestialAl及其光子互联技术PhotonicFabric的产业影响与技术演进该技术代表了下一代Al集群中高性能互联架构的重要突破，旨在解决当前大模型训练中GPU 再是系统性能的主要制约因素，而芯片间、节点间的互联效率成为瓶颈。传统电互联方式在功耗、延迟和 SerDes损耗方面正逼近物理极限，难以满足未来800G向1.6T乃至3.2T高速演进的需求。在此背景下，行业正在探索多种替代路径，包括可插拔光模块升级、共封装光学(CPO)以及更前沿的光子集成方案。其中，PhotonicFabric通过引入光子中介层(photonicinterposer),将光I/0垂直整合至计算chiplet下方，在封装内部实现微米级光效耦合，使光互联深入到芯片封装内部，而非停留在外部或边缘。这一结构实现了多chiplet之间的片 上高带宽交换，无需依赖长距离电信号传输，大幅降低功耗与延迟。相比可插拔模块的长路径与高损耗，以及 CPO仍受限于封装热和扩展性的局限，PhotonicFabric实现了从物理层面优化电传输距离的根本性变革，推动计算封装架构的全面升级。其本质是互联技术的代际跃迁，标志着光互联从“贴近芯片”迈向“融入芯片”的新阶段。此外，该技术理念与010(光输入/输出)相近，但在封装层级结构上更为深入，具备更高的集成度和能效潜力 。 光子集成技术演进路径及产业链影响 PhotonicFabric是在原有封装方案基础上的迭代升级，其在于采用基于SO1(绝缘体上硅)的光子中介层(photonicinterposer),实现封装内部完全以光信号传输，取代传统硅中介层上传输电信号的方式。与010(片上发光)方案相比，010仍依赖硅中介层，并在外挂光引擎，芯片与中介层之间通过电接口连接，本质上仍为电链路传输；而PhotonicFabric在整个封装层级实现了全光互联，显著降低电信号损耗，提升能效和带宽密度。该方案支持Chiplet之间的直接光互连，适用于GPU、内存等高性能计算场景。相较CPO(共封装光学),CPO将光引擎贴近ASIC或NPU放置，受限于芯片周边空间，光引擎数量受面积制约，难以实现大规模通道扩展，且存在热源集中、维护困难等问题。PhotonicFabric将光引擎集成至封装内部，利用光子中介层作为全光网络平台，实现 带宽密度线性扩展，并因光子中介层本身不发热，天然实现光电热隔离。然而，该技术面临制造复杂度高、产 业链不成熟、成本高昂等挑战。全球范围内具备光子中介层量产能力的企业稀少，封装流程对OSAT提出更高 要求。此外，该架构需计算芯片、存储芯片与光子芯片协同，依赖高度整合的生态系统，目前软件管理、光路 监控等配套体系尚未建立。产业链受益环节主要包括硅光技术平台企业，尤其是采用硅基EAM(电吸收调制器) 方案的厂商；光子中介层制造环节，台积电等先进制程厂商具备先发潜力；以及光电混合集成封装领域， 2.5D/3D封装技术将成为支撑。 光子织构(PhotonicFabric)技术架构及其产业链环节在新一代高端互联架构中，光子织构(PhotonicFabric)作为一种突破传统电子互联带宽、能效与延迟瓶颈的技术 路径，展现出显著优势。该架构通过将光从封装外部引入内部，实现芯片级的高密度、低功耗数据传输，提供CPU和010(光学I/0)无法达成的封装内扩展能力。尽管其制造成本较高、生态成熟度尚处早期阶段，短期内难以替代可插拔光模块或影响现有计算架构，但其长期潜力巨大，尤其适用于大模型时代对高带宽、低延迟互联的持续增长需求。技术环节包括硅光芯片、先进封装工艺以及光电混合集成，其中2.5D与3D封装技术对实现高效光电协同提出更高要求。相反，随着GPU与ASIC等芯片总光功率上升，对CW光源的输出稳定性、波长精度及整体功耗控制提出了更严苛的标准，推动其工艺水平提升，价值量存在不降反增的可能性。产业链上，具备硅光芯片研发与能力的企业将在该技术路线逐步起量过程中获得显著发展机会。此外，Marvell近期的收购动作也印证了该技术方向的产业价值与战略意义，未来需持续跟踪其技术演进节奏与商业化落地进展。 二、Q&AQ:PhotonicFabric相较于传统可插拔光模块和共封装光学(CPO)在技术原理上有何根本区别? A:PhotonicFabric与传统可插拔光模块及共封装光学(CPO)的差异在于光互联的集成与信号传输路径的物理优化程度。传统可插拔光模块位于封装外部，电信号需经过较长的PCB走线、连接器和SerDes链路进行传输，导致较高的功耗、延迟和信号损耗，尤其在向1.6T及以上速率发展时面临散热与成本压力。CPO技术则将光引擎移至靠近ASIC的封装边缘，缩短了电互连距离，提升了能效，但仍属于封装外侧的过渡方案，受限于热管理与空间布局，扩展性有限。而PhotonicFabric采用光子中介层(photonicinterposer)技术，将光I/0直接垂直集成在计算chiplet之下，在封装内部实现微米级别的光电耦合，使得光互联完全内置于封装体系之中。这种架构让多个计算或缓存chiplet可通过底层光子层实现高带宽片上交换，彻底规避了传统长距离电驱动的需求，将电信号传 1 输距离压缩至微米级，从而在能效、带宽密度和延迟方面达到理论最优水平。因此，PhotonicFabric不仅是技术迭代，更是从“光靠近芯片”到“光融入芯片”的范式转变，代表了更高阶的封装集成形态。 Q:为何当前Al大模型的发展使得互联技术成为系统性能的瓶颈，PhotonicFabric如何应对这一挑战? A:当前AI大模型的参数规模和训练数据量呈指数级增长，导致对算力的需求急剧上升，但单颗GPU的算力提升已趋于饱和，系统的整体性能不再由单一芯片决定，而是高度依赖于大规模GPU集群间的高效协同。在这种分 布式训练架构中，频繁的梯度同步、参数更新和跨节点数据交换使得芯片间、板间乃至机柜间的通信负载极为 沉重，互联带宽、延迟和功耗逐渐成为制约系统扩展性和训练效率的瓶颈。传统的电互联技术依赖高速SerDes和长距离电信号传输，其功耗随速率平方增长，在800G以上场景下已接近物理极限，难以支撑未来1.6T甚至3.2T的演进需求。PhotonicFabric通过将光子中介层嵌入封装内部，实现光I/0与计算chiplet的垂直集成，使光 信号在封装内即可完成光电转换与数据交换，极大缩短了电信号传输路径至微米级别。这不仅显著降低了通信 延迟和功耗，还提升了单位面积的带宽密度，支持更高吞吐量的数据交互。更重要的是，该架构支持多chiplet间的片上光互联，摆脱了对传统DSP和长距电链路的依赖，从根本上重构了Al芯片的通信架构，为超大规模Al 集群提供了可持续扩展的底层互联解决方案，有效缓解因模型膨胀带来的通信压力。 Q:PhotonicFabric相较于010和CPO在技术架构上有何本质差异?这些差异如何影响其性能表现与应用场景?A:PhotonicFabric与010和CPO存在根本性技术架构差异。010虽实现片上光源集成，但仍基于传统硅中介层，芯片与中介层间通过电接口传输数据，属于电链路主导的过渡方案，仅适用于高密度低功耗10扩展。而PhotonicFabric采用SO1工艺制造的光子中介层，使光信号直接在封装底层传播，实现全光互连，彻底消除电信号在中介层上的传输损耗，大幅提升能效与带宽密度。相较于CPO,后者将光引擎贴附于ASIC周边或PCB上 ，受限于物理空间，光通道数难以大幅扩展，且光引擎作为热源影响主芯片散热，带来热管理和维护难题。 PhotonicFabric将光网络内嵌于封装内部，整个光子中介层即为光引擎平台，支持带宽密度线性增长，并因光子结构无功耗发热，实现光电热隔离，优化整体热。因此，PhotonicFabric更适合应用于高性能计算环境，如多Chiplet架构的GPU、Al加速器及内存池化系统，能够支撑复杂、大规模、低延迟的数据交互需求，代表了先 进封装中光互联技术的更高发展阶段。 Q:PhotonicFabric技术当前面临的主要产业化障碍有哪些?其产业链中哪些环节最具发展潜力? A:PhotonicFabric当前面临多重产业化障碍。首先是制造复杂度极高，依赖光子中介层的大规模稳定生产，全球具备该能力的代工厂极少，工艺流程远比CPO复杂，对OSAT封测厂商提出前所未有的技术要求。其次，光子中介层成本显著高于传统电中介层，且有源耦合自动化生产尚未成熟，导致初期单位成本过高，限制商业化落地。第三，该技术要求计算芯片、存储芯片与光子芯片协同，需全产业链高度整合，目前缺乏统一标准与协作机制。同时，配套的底层软件栈、光路实时监控系统及管理系统几乎空白，生态建设处于起步阶段。尽管如此，其产业链中仍有多个环节具备巨大发展潜力。首先是硅光技术平台企业，特别是掌握硅基EAM调制器技术的厂商，将在光源集成方面占据地位。其次是光子中介层制造环节，台积电等拥有先进SO1工艺和晶圆级集成能力的代工企业有望成为供应商。最后是光电混合封装环节，随着2.5D/3D集成技术的发展，具备高精度对准、多材料堆叠能力的封装厂将在未来供应链中扮演重要角色，成为推动PhotonicFabric规模化应用的支撑力量 Q:为何在PhotonicFabric架构下CW光源仍然具有重要地位且其价值量可能不降反增? A:尽管PhotonicFabric改变了芯片内部的封装互联模式，采用外部光源方案而非在封装内集成激光器，但其本身并不具备发光功能，必须依赖外部连续波(CW)光源提供光信号输入，因此光口端依然需要大规模部署CW光源模块，确保整个系统的正常运行。这意味着即便互联架构升级，CW光源的基本需求并未被削弱。与此同时，随着高性能计算芯片如GPU和ASIC的广泛应用，系统整体所需的光功率显著上升，直接提升了对CW光源输 出功率、稳定性和能效的要求。此外，为保障高速信号传输的完整性，系统对光源波长的精确控制能力也提出 了更高标准，这进一步增加了CW光源的技术门槛。上述因素共同促使CW光源在工艺复杂度、性能指标和可靠性方面持续升级，进而推高其单位价值。因此，在PhotonicFabric推广过程中，CW光源不仅维持了市场需求规 模，还在技术附加值层面实现了潜在增长，呈现出价值量不降反增的趋势。 Q:PhotonicFabric技术对当前光通信产业链的影响体现在哪些方面? A:PhotonicFabric作为新一代高端互联架构，虽短期内不会颠覆现有可插拔光模块或主流计算架构，但对光通信产业链多个环节形成增量拉动效应。首先，在器件层面，该技术高度依赖硅光芯片的与制造能力，使得具备相关技术储备的企业迎来新的市场机遇。其次，在封装领域，由于需要实现光电混合集成，必须采用2.5D或3D先进封装工艺，这对封装材料、设备精度及良率控制提出更高要求，推动封装产业链向高阶技术演进。再次，尽管系统内部不集成激光器，但对外部CW光源的依赖程度加深，导致CW光源模块的需求保持高位，并因其对稳定性与波长精度的要求提升而具备更高的技术壁垒和价值含 2 量。此外，该架构的发展路径类似于从可插拔到硅光、再到010的渐进式迭代，意味着