日前，Lightmatter宣布了激光架構領域的一項突破性進展：超大規模光子學（VLSP：Very Large Scale Photonics ）。這項突破性技術應用於(yu) 導光引擎，打造了業(ye) 界集成度最高的激光平台，支持前所未有的帶寬，推動激光器製造從(cong) 手工裝配線向代工廠生產(chan) 模式轉變。VLSP技術利用大規模光子集成克服了功率擴展的限製，實現了麵向人工智能的光子互連路線圖，初始階段即可將光帶寬密度提升8倍，並帶來前所未有的部署可擴展性和波長穩定性。

正如Lightmatter的Passage光子互連技術憑借其獨特的3D架構突破了海岸線帶寬的限製一樣，該公司的新型Guide光引擎也代表著激光技術的巨大飛躍。如今，超大規模數據中心中規模最大的AI集群所依賴的連接性，從(cong) 根本上來說，受到了帶寬密度的限製——這種限製不僅(jin) 體(ti) 現在芯片邊緣的I/O上，還體(ti) 現在即便最先進的光子互連技術，其性能也取決(jue) 於(yu) 驅動它們(men) 的激光技術本身。

目前的共封裝光學器件 (CPO) 和近封裝光學器件 (NPO) 解決(jue) 方案依賴於(yu) 集成在外部激光器小型可插拔 (ELSFP) 模塊中的分立式磷化銦 (InP) 激光二極管。這些架構麵臨(lin) 功率瓶頸：連接器端麵和環氧樹脂粘合組件容易受到熱損傷(shang) ，汙染物會(hui) 吸收光，即使在低至數百毫瓦的功率水平下也可能導致光纖損傷(shang) 。這限製了 InP 激光器光功率擴展的實用性——而這正是激光技術的傳(chuan) 統發展路線。如今，帶寬翻倍需要 ELSFP 的數量翻倍，從(cong) 而導致成本、功耗和前麵板空間相應增加，最終降低係統級可靠性。此外，在即將到來的密集波分複用 (DWDM) 中，分立式激光器難以實現精確的波長間隔和控製，因為(wei) 激光陣列必須保持精確的波長，並將漂移降至最低。

Guide VLSP 光引擎通過減少與(yu) 分立式激光模塊相關(guan) 的大量元件，同時提供卓越的良率和現場可靠性，建立了一種全新的帶寬擴展範式。通過采用集成架構，Lightmatter 製定了一條激光路線圖，可高效地從(cong) 1 個(ge) 波長擴展到 64 個(ge) 波長甚至更多，同時降低組裝複雜性。其結果是密度大幅提升：第一代 Guide 驗證平台在緊湊的 1RU 機箱中實現了 100 Tbps 的交換機帶寬，而傳(chuan) 統的 ELSFP 模塊則需要占用約 18 個(ge) 模塊，占用 4RU 的機架空間。

“我們(men) 的客戶正在構建用於(yu) MoE 和全球模型的基礎設施，其規模之大要求在所有環節——包括光源——都實現半導體(ti) 級集成，”Lightmatter 聯合創始人兼首席執行官 Nick Harris 表示。“可擴展激光器能夠實現可擴展的 CPO。Guide 通過集成提供巨大的帶寬密度。”

Yole集團創始人兼總裁Jean-Christophe Eloy表示：“隨著數據中心高速運行，對更高帶寬密度和更低每比特功耗的需求日益增長，向共封裝光器件（CPO）的過渡正成為(wei) 下一代人工智能規模網絡的關(guan) 鍵推動因素。Lightmatter的VLSP創新代表了光互連供電方式的根本性轉變。其光子集成水平提供了一種可擴展的光源，可在未來十年內(nei) 實現超大規模CPO部署，從(cong) 而抓住激光市場的巨大機遇，其規模足以與(yu) 光引擎領域相媲美。”

Guide 光引擎為(wei) Passage M 係列和 L 係列（“Bobcat”）機架式驗證平台提供動力，展現了前所未有的激光性能：

• 高帶寬密度：每個(ge) 激光模塊最高可達 51.2 Tbps（適用於(yu) NPO 和 CPO 應用）。

• 高光輸出功率：每根光纖最低100毫瓦

• 波長：通過多路複用產(chan) 生 16 種波長

• 閉環控製：實現雙向光子鏈路，其中兩(liang) 個(ge) 間隔 400 GHz 的波長柵格以精確的 200 GHz 偏移交錯，精度為(wei) +/- 20 GHz，同時在光纖通道中實現高達 0.1 dB 的光功率均勻性。

打造新一代CPO激光架構

雖然如同Lightmatter的Passage光子互連平台，已透過獨特的3D架構，突破資料中心「邊緣頻寬（shoreline bandwidth）」的限製。但目前即使最先進的光子互連效能，仍取決(jue) 於(yu) 所使用的激光光源，該公司最新推出的Guide光源引擎，則代表激光技術的一大躍進。

據悉，此經由VLSP（Very Large Scale Photonics）技術進行大規模光子整合，成功突破光功率擴展的既有限製，為(wei) AI時代的光子互連藍圖奠定基礎。有別於(yu) 目前共封裝光學（CPO）與(yu) 近封裝光學（NPO）解決(jue) 方案，多仰賴分離式磷化銦（InP）激光二極體(ti) ，並整合於(yu) 外接式激光小型可插拔模組（ELSFP）架構中，正麵臨(lin) 所謂的「功率牆（power wall）」瓶頸。

也就是說在高功率運作情境下，連接器端麵與(yu) 以環氧樹脂黏合的結構，容易因汙染物吸收光能而產(chan) 生熱損傷(shang) ，甚至在僅(jin) 數百毫瓦的功率下，就可能導致光纖受損。這使得單純透過提升InP激光輸出功率，來擴展效能的傳(chuan) 統激光技術路線逐漸失去實用性。

Guide VLSP光源引擎則透過高度整合的架構，大幅降低分離式激光模組所需的元件數，同時提升良率與(yu) 長期運作可靠度。 Lightmatter並藉由這項整合式設計，建立一條可從(cong) 1個(ge) 波長擴展至64個(ge) 波長以上的激光技術藍圖，並顯著降低組裝複雜度。

同時造成頻寬密度顯著提升，第一代Guide 驗證平台即可在僅(jin) 1RU機箱中，支援100Tbps 的交換器頻寬，優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統ELSFP架構需要約18個(ge) ELSFP模組，便占用多達4RU機櫃空間；同時具備高度部署擴展性與(yu) 優(you) 異的波長穩定度，可支持AI基礎建設。

Lightmatter 共同創辦人暨執行長Nicholas Harris 表示：「當我們(men) 的客戶正為(wei) MoE 與(yu) 世界模型打造前所未有規模的AI基礎建設，要求從(cong) 運算、互連到光源，都必須具備半導體(ti) 等級的整合能力。唯有可擴展的激光，才能真正實現可擴展的CPO；Guide透過高度整合，則帶來突破性的頻寬密度。」

Yole Group創辦人暨總裁Jean-Christophe Eloy進一步指出：「傳(chuan) 統可插拔光模組與(yu) 分離式激光整合，已無法滿足AI 網路快速成長的需求。Lightmatter的VLSP技術，便代表光學互連供電方式的根本轉變，為(wei) 未來10年的超大規模CPO部署提供可行的光源解決(jue) 方案」