孛璞半导体：AI算力催生后端网络变革 全光交换破解电互联瓶颈

　　上证报中国证券网讯(记者郑维汉)“当下AI算力需求正以每年4至5倍的速度迅猛增长，而芯片性能仍遵循摩尔定律每两年实现翻倍，仅依靠制程工艺提升已无法匹配算力需求。”近日，上海孛璞半导体技术有限公司(简称“孛璞半导体”)芯片设计总监陈琪在慕尼黑上海光博会“从器件到网络的协同创新论坛”上表示。

　　具体而言，当前，在以电交换为核心的AI数据中心中存在“三堵高墙”。

　　其一为带宽墙与功耗墙，尤其体现在跨机柜的大规模算力集群扩展(Scale-up)网络中。随着通信速率提升，长距离电缆损耗剧增，直接限制单节点算力密度；其二为阻塞墙。在集群层面，服务器间通信均需经过电交换网络与核心层交换机，极易引发网络拥堵；其三为拓扑僵化墙。传统网络架构的拓扑与连接相对固定，难以满足AI训练动态多变的通信需求，进而造成算力闲置与资源低效。

　　针对上述瓶颈，陈琪认为，根本的解决路径在于引入光互联，特别是全光交换(OCS，Optical Circuit Switching)技术的全面升级，实现从电互联到光互联的架构跃迁。而这，正是孛璞半导体当前发力的绝对主战场。

　　巨头入局算力后端交换OCS市场预计全面爆发

　　“我们在刚刚结束的OFC(美国光纤通讯展览会)上深切感受到，OCS的市场增长极其迅速，远超此前业界预期，预计在2029年左右会迎来全面的市场爆发。”孛璞半导体研发副总裁邢宇飞在接受上证报记者采访时透露了最新的产业动向。

　　邢宇飞指出，OCS的应用场景正在发生深刻变革：“过去业界主要考虑用OCS替换数据交换网络中的脊交换层(Spine层)，但目前一个明确的趋势是，各大厂商都在密切关注OCS在‘算力网络’中的应用。今年，除了最早试水的谷歌外，微软和英伟达等巨头也都明确提出了对OCS在模型训练里的迫切需求。”

　　算力规模激增对底层硬件提出了前所未有的挑战。“算力集群的动态负载，要求跨机柜后端的OCS必须具备更高的物理稳定性，从传统MEMS光开关的毫秒级跨越至微秒级的极速切换能力，以及更密集的端口。而孛璞半导体深耕的硅光技术路线，摒弃传统机械部件，可完美满足这些严苛的底层物理要求。”邢宇飞补充道。

　　公开资料显示，孛璞半导体成立于2022年，专注于高速光互联领域，掌握硅基高速芯片设计、硅光工艺开发、光电共封装等核心技术。公司已构建覆盖芯片设计、制造、封装、测试与应用的垂直整合能力，成为全球少数实现硅光量产并完成全工艺流程验证的企业之一。

　　硅光OCS亮相OFC攻克固态光交换插损瓶颈

　　面对巨头涌现的OCS需求，孛璞半导体的商业化落地正在全面提速。在今年的OFC展会上，孛璞半导体展出了最新的机架式OCS交换机。

　　据邢宇飞介绍，孛璞此前已推出8×8/16×16硅光交换机产品线，实现国产氮氧化硅(SiON)平台OCS量产，较传统机械和MEMS光开关成本大幅降低。为了快速响应市场爆发，“今年会推出32和64口的OCS产品，打破了固态集成光交换的插损瓶颈，实现硅光OCS方案里的业界最低损耗。同时，我们在推进集成光放大补偿、趋近‘零插损’的下一代OCS前沿研发。”

　　为扫清下游大厂规模部署的障碍，孛璞半导体还在网络管控生态上做出了重大突破。邢宇飞表示：“在软件生态层面，孛璞将提供基于SONiC(开源网络操作系统)的标准南向管控接口。云厂商的SDN控制器可直接调用该接口，动态重构底层光物理拓扑，实现即插即用。”由于光交换机作为纯物理层通道对互联协议完全透明，它不仅支持以太网，更能原生兼容英伟达NVLink等算力专属互联协议，这将为国产大模型算力集群提供极其强悍的底层支撑。

　　此外，孛璞半导体已提出128×128大口径芯片的OCS方案，依托定制硅光平台的工艺特性，不仅继承了固态架构的高集成度，更在口径做大的同时保持低串扰、偏振不敏感。

　　在光收发方面，目前，孛璞半导体已实现400G/800G光芯片量产，1.6T光芯片已送样，并预计于2026年推出3.2T收发一体硅光光引擎。为确保产品顺利导入市场，公司已建立全自动晶圆级检测与量产级硅光封测能力，通过高精度工艺实现超低损耗的光电耦合，从源头确保芯片性能的一致性与高良率。

　　布局硅光传感技术实现全场景覆盖

　　在核心的光交换与光收发业务之外，孛璞半导体在光传感芯片方面亦有布局，实现了对硅光核心技术链条与主流应用场景的全面覆盖。

　　“我们公司在硅光上是多场景布局，在传感领域，包括脉搏波生物传感、激光雷达，以及单点测距、测风、测振等，都有开发投入及产品推出。”邢宇飞表示。

　　其中，孛璞半导体的激光多普勒主动脉脉搏测速仪(PWV)产品的应用和商业化进展顺利。PWV技术主要通过振动测量方法探测血管硬化程度，能提前5到10年对心血管健康状况进行预警。目前，芯片及模组产品已迭代至第三代，可用于医用及家用无创心血管健康监护。在消费端，孛璞半导体正在联合几家医疗健康领域合作伙伴开发可穿戴产品，预计明年产品将进入量产阶段。

　　“传感器作为硅光新方向，在产业供应链成熟后将会有非常好的前景。尤其在消费医疗或单点测距这类消费级场景里，硅光芯片需求量会和光模块一样，甚至还能够再上升一个数量级。”邢宇飞告诉记者。