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于導光引擎，打造了業界集成度最高的激光平臺，支持前所未有的帶寬，推動激光器制造從手工裝配線向代工廠生產模式轉變。VLSP技術利用大規模光子集成克服了功率擴展的限制，實現了面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，并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制一樣，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，從根本上來說，受到了帶寬密度的限制——這種限制不僅體現在芯片邊緣的I/O上，還體現在即便最先進的光子互連技術，其性能也取決于驅動它們的激光技術本身。

目前的共封裝光學器件 (CPO) 和近封裝光學器件 (NPO) 解決方案依賴于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。這些架構面臨功率瓶頸：連接器端面和環氧樹脂粘合組件容易受到熱損傷，污染物會吸收光，即使在低至數百毫瓦的功率水平下也可能導致光纖損傷。這限制了 InP 激光器光功率擴展的實用性——而這正是激光技術的傳統發展路線。如今，帶寬翻倍需要 ELSFP 的數量翻倍，從而導致成本、功耗和前面板空間相應增加，最終降低系統級可靠性。此外，在即將到來的密集波分復用 (DWDM) 中，分立式激光器難以實現精確的波長間隔和控制，因為激光陣列必須保持精確的波長，并將漂移降至最低。

Guide VLSP 光引擎通過減少與分立式激光模塊相關的大量元件，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范式。通過采用集成架構，Lightmatter 制定了一條激光路線圖，可高效地從 1 個波長擴展到 64 個波長甚至更多，同時降低組裝復雜性。其結果是密度大幅提升：第一代 Guide 驗證平臺在緊湊的 1RU 機箱中實現了 100 Tbps 的交換機帶寬，而傳統的 ELSFP 模塊則需要占用約 18 個模塊，占用 4RU 的機架空間。

“我們的客戶正在構建用于 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）的過渡正成為下一代人工智能規模網絡的關鍵推動因素。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，可在未來十年內實現超大規模CPO部署，從而抓住激光市場的巨大機遇，其規模足以與光引擎領域相媲美。”

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

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

• 高光輸出功率：每根光纖最低100毫瓦

• 波長：通過多路復用產生 16 種波長

• 閉環控制：實現雙向光子鏈路，其中兩個間隔 400 GHz 的波長柵格以精確的 200 GHz 偏移交錯，精度為 +/- 20 GHz，同時在光纖通道中實現高達 0.1 dB 的光功率均勻性。

雖然如同Lightmatter的Passage光子互連平臺，已透過獨特的3D架構，突破資料中心「邊緣頻寬（shoreline bandwidth）」的限制。但目前即使最先進的光子互連效能，仍取決于所使用的激光光源，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制，為AI時代的光子互連藍圖奠定基礎。有別于目前共封裝光學（CPO）與近封裝光學（NPO）解決方案，多仰賴分離式磷化銦（InP）激光二極體，并整合于外接式激光小型可插拔模組（ELSFP）架構中，正面臨所謂的「功率墻（power wall）」瓶頸。

也就是說在高功率運作情境下，連接器端面與以環氧樹脂黏合的結構，容易因污染物吸收光能而產生熱損傷，甚至在僅數百毫瓦的功率下，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，同時提升良率與長期運作可靠度。 Lightmatter并藉由這項整合式設計，建立一條可從1個波長擴展至64個波長以上的激光技術藍圖，并顯著降低組裝復雜度。

同時造成頻寬密度顯著提升，第一代Guide 驗證平臺即可在僅1RU機箱中，支援100Tbps 的交換器頻寬，優于傳統ELSFP架構需要約18個ELSFP模組，便占用多達4RU機柜空間；同時具備高度部署擴展性與優異的波長穩定度，可支持AI基礎建設。

Lightmatter 共同創辦人暨執行長Nicholas Harris 表示：「當我們的客戶正為MoE 與世界模型打造前所未有規模的AI基礎建設，要求從運算、互連到光源，都必須具備半導體等級的整合能力。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：「傳統可插拔光模組與分離式激光整合，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，為未來10年的超大規模CPO部署提供可行的光源解決方案」。