近日，由Optica和APC（先进光子联盟）主办的Photonic-Enabled Cloud Computing（PECC）行业峰会在美国加利福尼亚州举行。曦智科技高级副总裁兼美国总经理Maurice Steinman（Mo）受邀发表主题演讲，分享了光子技术如何从互连、网络重构到计算加速，全面赋能下一代AI基础设施。
作为重要的行业峰会，PECC Summit汇聚了数据中心、云计算、AI基础设施以及光子技术产业链上下游企业，共同探讨光子技术如何突破带宽、功耗与规模瓶颈，支撑未来AI基础设施的发展。
在演讲中，Mo以三个关键词概括了曦智的产品使命：Connect（互连）、Configure（配置）、Compute（计算）。这三个关键词对应着光子技术在AI基础设施中的三种核心能力，也构成了曦智对于未来计算架构的整体思考。
我们对发言进行了系统的翻译与整理，期待与各位读者共同探讨。
Connect：重新定义计算的边界
过去几十年里，计算系统的规模始终受到电互连带宽、功耗和传输距离的限制。随着生成式AI和大模型持续推动算力需求增长，传统架构正在同时面临两项挑战：一方面，芯片周围的出口带宽呈指数级增长，推动光不断向芯片靠近；另一方面，更大规模的AI集群需要连接越来越远的计算与存储资源。
光互连最大的价值之一，就是帮助计算系统突破单机柜甚至单服务器的物理边界。为满足客户不同的系统需求，曦智构建了覆盖不同封装层级的产品路线：LPO（可插拔光模块）、NPO（近封装光学）以及CPO（共封装光学）。
随着OE引擎不断向主芯片靠近，带宽和功耗的瓶颈被打破，传输的距离将不再被机柜的物理形态所限制，计算系统的边界不断被扩展，未来计算资源可以在更大范围内实现统一连接与协同工作。
从内存墙到“内存社区”（Memory Neighborhood）
除了处理器，内存同样是AI基础设施中的关键资源。传统服务器架构通常按照峰值需求配置内存，但实际运行过程中，很多资源并未得到充分利用。因此，未来的方向并不是为每个节点配备更多内存，而是通过资源解耦（Disaggregation）和池化（Pooling）实现弹性分配。借助CXL和光互连技术，内存资源可以被部署在更远的位置，同时仍保持接近本地内存的访问特性。
为此，Mo提出了一个新的概念：内存社区（Memory Neighborhood）。在这种架构下，本地内存不再必须位于主板之上，而是扩展为能够低延迟、直接访问的更大资源池。他举例表示，当可访问范围扩展至30米时，系统可纳入统一寻址空间的内存容量甚至能够接近30 PB。这也意味着，未来限制系统扩展的因素，可能不再是连接距离，而是处理器本身的寻址能力。
Configure：让AI基础设施实现动态重构
当计算与存储资源被连接起来之后，新的问题出现了：如何根据不同业务需求动态组织这些资源？答案是OCS（Optical Circuit Switching，光交换）。与电子交换擅长处理细粒度动态流量不同，OCS更适合长时间、高带宽的稳定连接场景。在这一领域，曦智提出了分布式光交换架构dOCS（Distributed Optical Circuit Switching）。
不同于传统集中式OCS将所有光纤汇聚到中心交换节点，dOCS将交换功能分散到网络中的多个2×2光交换单元。这种设计能够带来两个重要优势：首先，交换能力能够随着网络规模同步扩展；其次，当网络中的计算节点或交换节点发生故障时，系统可以快速重新规划路径，绕过故障点，从而提升网络韧性和可靠性，同时降低冗余成本。随着AI集群规模持续增长，网络本身也正在成为重要的系统资源，而光交换为资源配置提供了新的可能。
Compute：让光参与计算
如果说Connect解决的是连接问题，Configure解决的是资源配置问题，那么Compute则进一步回答了一个问题：光子技术是否能够直接参与计算？Mo认为，诸如向量矩阵乘法（VMM）等高度并行的线性运算天然适合在光域中实现。通过相位调制、强度调制和干涉等机制，光计算能够以极高并行度完成矩阵运算。
在这一领域，曦智科技经历多年的技术攻关，通过大规模光电集成和先进封装技术将全光罩尺寸的光子芯片和CMOS电子芯片进行垂直封装，形成一个大型的光电集成计算系统，最新推出的可编程光计算平台PACE 2是重要代表。相较于上一代固定功能加速器PACE 1，PACE 2实现了矩阵单元和数据流的可编程化，并以PCIe加速卡的形式向开发者开放完整的软件栈。曦智希望借助这一平台，与开发者共同探索光计算在AI工作负载中的更多可能性。
从互连到计算：光子技术正在走向系统级创新
在演讲最后，Mo再次总结了三个关键词：Connect扩展系统边界，构建更大规模的资源拓扑；Configure利用光交换技术动态重构计算、存储和网络资源；Compute利用光子器件执行核心算术运算。从光互连到光交换，再到光计算，光子技术正在从单一器件创新逐步走向系统级创新。
结束时，Mo还风趣地提出了第四个C，也就是“Connect”，曦智科技向业界合作伙伴发出诚挚邀请，共同探讨光电融合算力生态。
