光通訊 解開Vera Rubin頻寬封印

【文／魏聖峰】

當AI模型規模持續擴大，限制AI工廠效能的已不再只是運算能力，而是傳輸能力。Vera Rubin平台推出，象徵AI產業正式從算力競賽進入頻寬競賽。未來十年，光通訊產業的重要性將與GPU並駕齊驅。

ＡＩ算力需求大爆發，對整個ＡＩ平台帶來新的革命。Nvidia從H100、H200到Blackwell系列產品，成為AI GPU的霸主。從Blackwell開始，AI GPU從系統性ＧＰＵ演變成ＡＩ機櫃。從下一世代的vera Rubin平台開始，至少上千顆的AI GPU組成一個機櫃，複雜性甚於以往。巨量的資料傳輸將改由光纖傳輸，成為推動光通訊產業進入黃金成長期的催化劑。

Nvidia執行長黃仁勳多次強調，未來ＡＩ工廠（AI Factory）的關鍵不只是ＧＰＵ的運作效率，而是ＧＰＵ間的聯線傳輸能。當ＡＩ模型參數規模突破數兆個、ＡＩ訓練叢集擴大到數十萬顆ＧＰＵ時，網路頻寬的重要性將不亞於ＧＰＵ本身。這麼龐大的資料傳輸要在短期間內不斷的流動，已經超過銅線的物理極限，這就是上述網路頻寬的問題。由銅轉光成了重要的問題。

ＡＩ網路升級催生光通訊

從Hopper架構到Blackwell架構，Nvidia持續推升ＧＰＵ效能，但真正具有革命性意義的變化來自於ＡＩ機櫃的網路架構升級。在Blackwell世代中，ＡＩ機櫃的傳輸就是一個機櫃內的scale-up，並已經全面導入八○○Ｇ光模組，而vera Rubin平台不僅要scale-up，還要數個ＡＩ機櫃傳輸的scale-out，以及數個資料中心連結的scale-across，此時的傳出將進一步推升到一．六Ｔ光模組時代。而根據市場的預測，Rubin Ultra甚至可能要邁向三．二Ｔ的高速光互連架構。這代表ＡＩ叢集規模持續擴大、光模組需求快速升級、光纖用量倍數成長以及高速雷射與ＤＳＰ晶片價格量提升，未來ＡＩ投資主軸會轉向ＧＰＵ加上光通訊時代。

黃仁勳深知光通訊傳輸的重要性，也知道光通訊的雷射晶片、矽光子元件以及光纖產品需求將供不應求。所以用投資股權的方式來綁住未來的產能，除了能讓Nvidia的ＡＩ工廠有足夠的光通訊零件外，還能把競爭對手的產能給排除掉。光通訊產業中，Lumentum是全球光通訊龍頭，也是最重要的光元件供應商之一。主要產品包括EML雷射晶片、VCSEL、光接受器和光傳輸元件，這些產品廣泛應用在400G/800G以及未來的一．六Ｔ光模組。當ＡＩ資料傳輸進入高速傳輸時代，雷射元件的重要性持續提升，因為雷射相當於光訊號的發動機。沒有高品質雷射，就算交換器和光模組性能再強，也無法實現高速傳輸。

上游雷射晶片需求強大

TrendForce指出，因應一．六Ｔ光模組需求爆發，今年全球EML與CW-DFB雷射晶片月產能估計約為五○七○萬顆。Lumentum在高階ＥＭＬ市場（特別是200G EML）握有超過五成甚至逼近六成的絕對市占率，是全球最核心的供應商。目前ＥＭＬ晶片供需缺口仍高達將近三成。Nvidia等大客戶已直接大筆投資二十億美元並簽訂長期合約（ＬＴＡ），將Lumentum到明年底前的ＥＭＬ產能全部預訂一空。

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