透视其锁定光电融合千亿赛道的核心路径。
出品 | 张通社
首图 | 企业供图
5月15日,“海创浦东”大赛落幕。英伟芯凭借自研的超前“光电集成平台”,斩获最高奖“科创之星”。创始人聂辉刚下演讲台,就被投资人紧紧围住。扫码、邀约不断。
是什么技术,让资本瞬间下注?下一代光电融合的千亿级市场,又该如何把握关键突破口?
近日,张通社走进英伟芯(上海)科技有限公司(英伟芯),独家对话聂辉:揭秘光电融合核心壁垒,透视其锁定光电融合千亿赛道的核心路径。
深耕光电器件30年 统帅英特尔硅光前沿项目
拆解英伟芯的突围之路,必须从创始人聂辉说起——他的故事,本身就是一部光电器件领域的深耕史。
80年代末,聂辉从扬州中学保送到中科大,攻读物理学专业。在中科大“出国预备班”的浓厚氛围中,大二时他便定下留学目标,最终在1993年远赴美国,攻读电子工程博士。
命运的伏笔悄然埋下——聂辉博士期间的研究项目就是高性能光电探测器,导师出身于光电器件“圣地”贝尔实验室,毕业后他顺势加入,正式开启了他在光电器件领域的深耕之路。
作为一个器件研发工程师,在朗讯贝尔实验室的8年经历,塑造了聂辉对行业周期的初体验。他见证了第一次互联网革命的疯狂与落寞:光电器件业务部门从300人暴增至2500人,鼎盛时期日营收突破200万美元,投行估值700亿美元;而2000年互联网泡沫破裂后,部门规模缩水至150人,业绩暴跌超20倍。
“我们技术越来越好,可为什么业绩越来越差?”这个疑问让他顿悟,脱离市场需求的技术,终将沦为空中楼阁。“出去看看”成了他此刻最强烈的念头。
带着这份思考,他毅然跳出纯技术研发的舒适区:先是转型产品经理,近距离接触产品从研发到销售的全流程;再加入初创公司担任技术专家、CTO,参与跨国收购,深度了解企业运营逻辑。近10年的一线历练,让他对光电器件的市场逻辑以及产品研发,运营以及市场的运作了如指掌。
2015年,聂辉受邀加入英特尔,主导其前沿的硅光产品。这成为他职业生涯的关键一跃。彼时国内尚不知硅光为何物,他已投身研究全球首款低成本、可量产的硅光产品。这个源于英特尔实验室、历经近10年研发的项目,在聂辉和团队手中完成了从1到100的晋升。他们的核心突破,是将光电器件的分立元器件,转化为可通过半导体CMOS工艺量产的平台。
到今天,这个平台已经量产出货了超过8百万颗全集成的硅光芯片,可靠性大大超出传统分立激光器件的水平。在这个摩尔定律提出并发扬光大的地方,聂辉深刻意识到:光电同样可以遵循摩尔定律演进。
2019年,聂辉回国加入头部激光雷达初创公司,从零搭建光电器件部门。当时激光雷达的激光器、探测器均为分立器件,依赖手工打磨,价格动辄10万人民币。聂辉带着团队锚定“摩尔定律逻辑”:选择虽不被市场看好、却有迭代潜力的技术从头研发,并且坚定押注尚不成熟的国产供应链,推动高端核心器件国产化。数年间,团队不仅将激光雷达成本降至原来的1/10以下,性能更提升10倍以上。
此次摩尔定律的爆发,让聂辉愈发确定:光电器件的爆发,必须走“光电融合+CMOS工艺”之路,而这或许正是破解光互连产业瓶颈的关键。
2024年,带着这份笃定,聂辉组建了英伟芯。核心团队迅速汇聚了来自英特尔、头部激光雷达公司、AI科技公司的资深战将,成员们曾成功实现100G硅光芯片、高功率面发射激光器(VCSEL)、高灵敏度单光子探测器(SPAD)、高集成激光雷达芯片等关键技术从无到有的突破,并通过了大规模量产交付的市场检验。一个“技术深耕+产业落地”的黄金组合正式成型。
贝尔实验室的深度探索、英特尔的量产淬炼、激光雷达公司的性能和成本革命,过往征程的每一步,都在此刻汇聚,直指同一个目标:为下一代光电融合,书写新的摩尔定律。
英伟芯,决定直面行业久攻不下的难题。
锁定AI算力集群的下一个痛点 让光互连遵循摩尔定律
英伟芯的技术方向,基于一个简单但致命的观察:当前算力的增长已超越传统摩尔定律的预测,但数据传输(互连)能力却跟不上算力的增长速度。
以“千卡万卡”GPU集群为例,其并行架构需要海量数据实时交互,但传统铜缆和光模块的单通道能力太弱,无法满足高需求。系统只能被迫堆叠超5000根铜缆或者类似庞大数量的光模块来进行并行计算和数据传输。这不仅令每个GPU机架能耗飙升(132KW≈110户美国家庭),庞杂线束更大幅提高了散热与供电的成本,使系统陷入“规模越大,能耗越高”的恶性循环。
算力的指数增长需求和传统光模块的线性增长矛盾,对新的技术产生了前所未有的“范式转换”的需求。
聂辉团队给出的解决方案,即光互连(OIO)技术。英伟芯通过晶圆级异质集成技术,将光电器件材料与硅基晶圆结合,借助CMOS工艺实现规模化生产,首次让光电器件性能和集成度遵循摩尔定律提升。
“简单来说,就是把光电器件紧紧贴在硅上。”聂辉解释道,目前光电器件还没实现摩尔定律,但硅早已完成数千亿市场的升级。借助硅的“摩尔定律”改造光电器件,可以让原本“手工业式”的光模块升级为“芯片级”产品。在他看来,只有引入摩尔定律,才能解决光互连的带宽、功耗、成本难题。
在这一思路下,英伟芯的产品效能堪称“降维打击”——带宽密度提升10倍、能耗降低10倍、延迟压缩至5ns,成本却大幅下降,充分满足了光互连对高密度、低功耗、低成本的核心需求。
这套技术在AI数据中心的价值尤为突出。当前,在一个市场非常知名的方案里,平均一个GPU需要搭配18个光模块才能实现高性能集群互连,而英伟芯的OIO方案能将这一比例大幅压缩,同时支持500米内的高密度信号传输,完美适配AI集群“Scale-up&Scale-out”的需求。更关键的是,它不仅能替代铜缆和传统光模块,还能与CPU、GPU的先进封装技术融合,成为AI算力的“超级血管”。
在产品市场布局上,英伟芯构建了阶梯式产品矩阵:短期推出PCIe光互连模块,明年即可量产;中期聚焦以太网光引擎,瞄准服务器与交换机的中短距传输;长期则攻坚晶圆级OIO,彻底重构数据中心的互连架构。这种“短平快+长远布局”的组合,既保证了商业落地的节奏感,也锚定了千亿级的市场空间。
这一技术方向迅速获得资本认可。4月,英伟芯获得中科创星数千万元天使轮融资。中科创星表示,看好英伟芯团队在III-V族光芯片、硅光领域的产业积累,以及光电集成领域成功的实践。此外,英伟芯还可与中科创星在光电半导体产业的生态布局形成紧密的上下游协同,并具有扩展应用的潜力。
而资本的加持,仅仅是这场光互连革命的序幕。
摘星张江 万亿光子赛道突围战
英伟芯的发展势能持续释放,不仅获得资本青睐,更得到产业与地方政府的双重认可。在“海创浦东”的领奖台上,浦东新区副区长李慧为荣获“科创之星”的英伟芯颁奖,公司将获得张江的优质空间载体扶持,这为团队的研发与运营注入了实际助力。
这一认可背后,是光子产业的广阔前景——中国信息通信研究院数据显示,2023年全球光子产业规模已达9200亿美元,预计2027年将增至1.2万亿美元。聚焦光互连这一细分赛道,数据显示,全球光互连市场规模在2024-2029年将以13.15%的复合增长率保持增长,到2029年有望突破318亿美元(2284亿人民币)。
聂辉坦言,英伟芯聚焦光互连赛道,首先是看重这一赛道前景广阔,市场庞大。当然,更为核心的是,英伟芯所掌握的晶圆级异质集成技术具有独特性,有很高的技术门槛;加之赛道当前尚未出现垄断性玩家,宝贵的市场窗口期已然打开。对于回国创业,他给出犀利洞察:“从我对国内外多年的从业经验和观察来看,其实国内的工程师平均水准更高,而且国内的技术演进速度更快,目前的生态环境也非常适合创业。”
将核心团队扎根张江,正是聂辉基于产业生态的战略考量。身为上海高层次科技人才,他深谙张江在半导体领域的独特优势——从国内稀缺的硅光代工线、封装测试链,到集成电路产业基金与AI算力场景,张江能为初创企业提供“从流片到客户”的一站式支撑。入驻张江孵化器后,英伟芯快速完成关键跃迁。不仅获得空间与政策支持,更通过园区产业沙龙直接链接中科创星等产业资本,对话AI领域的公司和团队,对接潜在的客户和商业伙伴。
面向未来,聂辉态度笃定:“我们认为AI时代的热潮并非泡沫,就像蒸汽机,电脑这样的划时代工业革命一样,AI会真真切切而且深刻地改变社会以及人们的生活。”
当技术突破、政策东风、生态沃土与市场通道形成合力,一颗埋入硅基土壤的光子,正悄然改写算力世界的能量轨迹,重新划定全球光互连产业的竞争格局。
1589