超节点已成为AI领域的“当红炸子鸡”。AI技术不断迭代，驱动算力爆炸式增长，算力基础设施转向更注重单域算力密度、低时延通信、灵活的算力与缓存配比以及更高的性价比。超节点架构应运而生，拆掉“通信墙”，提升AI算力集群系统性能。
1月22日，在CIOE中国光博会联合C114举办的“2026中国光通信高质量发展论坛”第一场——“AI超节点互连架构演进”线上研讨会上，光库科技芯片设计兼产品经理郝婷从底层技术角度，探讨了薄膜铌酸锂材料在超节点光互连中的应用前景。
超节点光互连，直面AI集群三大挑战
郝婷首先谈到，超节点作为AI算力集群的核心架构，通过高密度互连将数百至数千计算单元整合为统一的算力实体。光互连则是通过光引擎、光纤链路和光交换构建算力光轨，高速链接计算芯片。
当前，三家主流厂商的超节点解决方案，技术特点各有千秋：
华为采用全光互联方案，通过6912个400G LPO光模块和3168根光纤构建高速互联总线，实现了269TB/s的总带宽；
Google一个TPU v4 Pod包含4096个TPU芯片，是迄今为止最大的单一AI集群。通过OCS光交换，这4096个芯片可以灵活地组织成不同形状的子集群，同时运行多个不同的工作负载；
英伟达的NVIDIA DGX，是从芯片、节点到系统级深度耦合、软硬件深度协同的垂直整合体系。
基于上述厂商的方案，郝婷总结，超节点光互连技术应用场景主要有三大特点：万亿参数模型，主要解决提高带宽的挑战；跨节点通信，主要解决如何降低延迟；高密度部署，主要解决如何降低功耗。
薄膜铌酸锂的核心优势解析
超节点光互连中，光调制技术不可或缺。目前行业内光调制的技术主要有三种：基于硅光、磷化铟和铌酸锂材料平台的电光调制器。其中，硅光调制器主要是应用在短程的数据通信用收发模块中，磷化铟调制器主要用在中距和长距光通信网络收发模块，铌酸锂电光调制器主要用在400Gbps以上的长距骨干网相干通信和单波200/400Gbps的超高速数据中心中。
郝婷提到，薄膜铌酸锂具备几大核心优势：首先是超高带宽，当前业界典型值大于110 GHz；二是低驱动电压，约为1.8 V·cm，这意味着可以实现更低的功耗；三是低光学损耗，小于0.2 dB/cm，意味着可以减少激光器使用，降低系统功耗和成本；最后是高线性度，实现低信号失真，可降低网络延迟和功耗。
上述优势可谓击中了超节点光互连的“痛点”，对超节点光互连网络部署，无疑具有重要价值。
应用超节点光互连三大场景
在薄膜铌酸锂应用层面，郝婷介绍了三大场景。
首先在可插拔光模块上，可支持单通道400Gbps，支持DR4/8、FR4/8光芯片，QSFP-DD、OSFP、OSFP-XD等封装，以及PAM4/6、DP-QPSK、16/64 QAM等高阶调制格式。整体而言，薄膜铌酸锂用于可插拔光模块，可降低DSP、Driver功耗，支持1.6T乃至最新型的3.2T光模块，并通过高阶调制降低模块复杂度和功耗。
其二在LPO上，薄膜铌酸锂的低半波电压特性，相比硅光功耗更低；高线性度特性，可大幅补偿因去掉DSP带来的信号质量损失；材料本身的高稳定性，有助于简化温控。
其三是在最受业界瞩目的CPO上的潜在应用。郝婷谈到，CPO部署面临几大挑战：一是电互连功耗随速率飙升；二是降低整体功耗，光引擎自身必须高效；三是光引擎与ASIC紧耦合，需极高线性度以简化系统设计、减少干扰；四是在有限空间内与高功耗ASIC共存，器件需稳定、紧凑。
基于薄膜铌酸锂的光调制器，可以提供超高单通道速率、超低驱动功耗、超高线性度以及材料稳定性与可集成性，有望成为未来CPO规模部署的重要选择，从而支撑超节点光互连的部署。
郝婷总结，薄膜铌酸锂接下来还需要不断改进，一方面还需要加强异质异构集成，通过将TFLN与Si、SiN、III-V族等不同材料体系的器件进行高效融合，充分发挥各材料的优势。另一方面推动先进封装，例如3D封装、热管理、高密度阵列封装、die to wafer等。
光库科技作为薄膜铌酸锂材料平台产业化的主要推动者和光调制器的重要供应商，已有40年铌酸锂调制器研发与生产历史，是最早的电信级铌酸锂调制器供应商之一。目前生产的400/800Gbps薄膜铌酸锂相干驱动调制器、20/40GHz铌酸锂模拟调制器、10Gbps铌酸锂零啁啾强度调制器、10GHz铌酸锂相位调制器等，在各类网络中得到了广泛应用。光库科技将持续推动薄膜铌酸锂材料和相关器件研发，把握超节点光互连带来的时代机遇。
“2026中国光通信高质量发展论坛”是由CIOE中国光博会与C114通信网联合推出的大型研讨会系列活动，接下来还将举办多场相关会议，欢迎持续关注：
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