作者：Benoit Fleury 现任康宁光通信CPO业务发展总监、Xavier Lafosse 博士现任康宁公司先进光学事业部商业技术总监

从爱迪生的电灯泡，到特种智能手机玻璃和光纤，近175年来，康宁的玻璃创新持续塑造着人类连接、沟通与计算的方式。如今，这一传承仍在延续——康宁不断开发精密技术，推动 AI 连接能力的提升，并夯实支撑数据驱动型智能的基础设施。

人工智能的未来正在迅速展开，而玻璃创新正是应对前所未有数据需求的关键。

先进光学与半导体：高级AI网络的基石

康宁先进光学事业部（Corning Advanced Optics）拥有悠久的创新历史。过去50年，该部门不断拓展其业务范围，涵盖航空航天与国防、特种玻璃、高端光学制造与技术，以及半导体技术等领域，开发出在芯片制造几乎每个环节都至关重要的材料。

该事业部在芯片制造三大关键领域已取得显著成果：

· 光刻（利用光将掩模设计图案转移到晶圆基底的制程）

· 检测与计量（识别缺陷并控制特征位置与关键尺寸精度的过程）

· 先进封装（将多颗芯片组装为复杂系统级封装器件的过程）

从手机、笔记本电脑、到作为 AI 网络平台核心的加速器——GPU，先进光学技术在算力规模扩展中发挥着重要作用。

康宁先进光学与精密玻璃解决方案事业部商业技术总监Xavier Lafosse表示：“人工智能的快速发展依赖于半导体制造领域的突破，而康宁先进光学很荣幸在其中发挥关键作用。我们的玻璃材料和精密光学元件支持从光刻、检测到先进封装等先进芯片制造流程，为现代AI网络提供动力。通过与整个半导体生态系统协作，康宁助力实现下一代AI应用所需的可扩展连接性和处理性能。”

通过“Scale-up（纵向扩展）”架构推动AI增长

在当前的 AI 数据中心架构中，“纵向扩展（scale up）”模式正日益普及，即通过在现有AI网络节点内增加更多GPU资源来提升计算性能。

对数据中心运营商而言，最简单的扩容方式就是在单个节点内增加GPU加速器的数量。在不断扩大的集群中互连这些GPU，需要在网络交换机与AI加速器之间部署高速互连。随着大型语言模型等AI应用在规模和复杂性上不断提升，这种扩容方式使运营商能够逐步增加低延迟容量，确保节点具备足够的网络带宽和内存带宽。

然而，纵向扩展也带来了新的挑战——它不仅仅是增加GPU那么简单。例如，服务器机箱内部的连接必须适应更密集的配置、更小的弯曲半径以及更紧凑的布线路径。传统光纤在这些极端条件下并不适用。取而代之的是专为高弯曲性能和高可靠性设计的特种光纤，例如康宁 CPO FlexConnect™ 光纤，才能更好地支持这类高密度内部架构。

要使这些架构有效运行，就需要具备前瞻性、高韧性的物理基础设施，能够以前所未有的速度传输海量数据。

先进光学组件如何解锁 CPO 架构

AI数据中心架构的另一重大变革，是光电共封装（CPO）的兴起。与传统设计（光模块位于交换机或服务器托盘边缘）不同，CPO 将光学组件直接与 GPU 或交换芯片 ASIC 等高性能处理器封装在同一封装内，从而缩短铜互连距离、降低功耗并显著提升带宽。

在CPO生态系统中，多项先进光学组件对于实现这一新层级的处理性能至关重要。例如，可拆卸光纤阵列单元（FAU）能够将光学与电子器件集成在同一基板上，实现光学元件与硅芯片之间的无缝通信。FAU不仅能以极高精度对准多根光纤，还支持这些光学组件的高批量组装。即便是微小的对准偏差，也可能导致性能下降并影响功耗。康宁的光子级FAU提供了所需的精度，确保CPO系统中每一处光连接都具备可靠的信号完整性。

由于 CPO 要求光学组件在极其紧凑的空间内工作，因此必须采用高度紧凑、专为高密度环境设计的光纤，以实现最小信号损耗的短距离高速连接。这一转型同样依赖半导体技术，为将所有组件物理集成于统一生态系统中提供基础设施，从而实现 AI 所需的性能与可扩展性。

康宁光通信光子连接解决方案商业总监Benoit Fleury表示：“过去五年，受AI爆发式增长及其对更快、更高效数据处理需求的驱动，CPO网络的发展以前所未有的速度加速推进。康宁多年来持续投入CPO技术的研发，如今，我们的专业能力和覆盖范围使我们能够参与CPO基础设施的几乎每一个环节。随着AI持续扩展，CPO已成为实现下一代系统的关键，我们看到了在这一变革性领域不断创新和引领的巨大机遇。”

连接未来 AI 的关键纽带

随着AI工作负载不断升级，先进光学组件正成为连接处理器、GPU 与加速器实现大规模通信的“神经系统”。无论是在半导体制造环节，还是在 CPO 架构设计中，先进光学解决方案与光学基础设施都将成为下一轮 AI 创新的核心支撑力量。