作者｜Eric，編輯｜蔓蔓周
晶片行業算力革命——把電換成光。
英偉達、AMD、英特爾，這三家互為對手的企業，竟然因為一家初創企業站到了一起。
12月13日，矽谷光互聯I/O晶片設計公司Ayar Labs宣佈完成由Advent International和Light Street Capital領投的1.55億美元D輪融資，估值超過10億美元，正式躋身獨角獸行列。
新一輪融資中還有多家戰略投資者參與，包括英偉達、AMD、英特爾、格芯，以及與臺積電有戰略合作關係的VentureTech Alliance、美國機器製造巨頭3M等。
Ayar Labs究竟是傢什麼樣的初創企業，能同時吸引英偉達、AMD、英特爾三家晶片巨頭？光互聯I/O技術對於眼下的AI時代而言，又意味著什麼？
#01
三巨頭為何押注Ayar Labs？
要理解Ayar Labs為何獲得三巨頭偏愛，首先要理解當下這個AI時代。
隨著人工智慧需求越來越旺盛，其系統也越來越複雜和龐大，效率降低下的問題愈發明顯。比如，一顆GPU的執行效率為80%，64顆GPU的執行效率可能是50%，256顆GPU的執行效率可能只有30%了。
這其中的部分原因在於傳統電I/O技術下，GPU利用電子透過銅線傳輸資料會讓傳輸效能受限、利用率下降，同時還存在能耗大、訊號衰減等問題。
成立於2015年、總部位於美國加州聖何塞的Ayar Labs，正是專注於透過光I/O技術來加速資料中心的通訊速度，突破資料傳輸瓶頸。
說白了，光互聯I/O是使用光子而不是電子來傳輸資料，可以提供每秒萬億位元的頻寬，從而輕鬆傳輸大量資料。此外，跟電訊號不同的是光訊號可以長距離傳輸，不會明顯損失頻寬或訊號的完整性，而且功耗也相對更低。
經過測算，理想狀態下光晶片的端到端功耗僅僅為電子晶片的10%，延遲只有其1%，而同等條件下的算力卻能達到電晶片的100倍以上。
可以說，光互聯I/O是下一代AI基礎設施建設的關鍵技術之一，而Ayar Labs目前在這項技術上處於行業前列地位。
眼下Ayar Labs正在開發兩種產品：TeraPHY光學I/O小晶片和 SuperNova多埠、多波長光源。
TeraPHY光學I/O小晶片比較小巧，可以無縫整合到高階晶片封裝中，同時支援高達4 Tbps的雙向頻寬，每個小晶片的延遲為5 ns。小晶片的功耗約為10W，或每位元組5 pJ，考慮到TeraPHY的速度，這個功耗是相對較低的。
SuperNova遠端光源則是用來跟TeraPHY無縫協作的，其可以提供16種波長的光，以支援16個埠，併為256個數據通道或16 Tbps雙向供電。跟可插拔光學器件和電氣SerDes等傳統互連相比，SuperNova遠端光源頻寬提高了5-10倍，延遲降低了10倍，功率效率提高了4-8倍。
英偉達、AMD、英特爾之所以投資Ayar Labs，正是看中它的技術和產品以及帶來的商業化潛力。
拿英偉達來說，過去十年其已經為AI帶來百萬倍的加速，未來其需要高效的資料傳輸技術支援不斷增長的算力需求。這就需要光學I/O等全新技術，支援其未來AI/ML工作負載和系統架構的頻寬、功率以及規模要求。
透過投資Ayar Labs，英偉達可以深入瞭解和優先獲得Ayar Labs的產品和技術，從而進一步最佳化自身的AI訓練平臺，提升效能並降低成本。此外，Ayar Labs的技術與英偉達的現有技術路線高度一致，雙方能夠走在一條路上。
對於英偉達的競爭對手英特爾和AMD而言，更需要透過Ayar Labs的技術，提升自家產品效能來提振業績。尤其對於英特爾來說，其業績已經大幅落後於英偉達和AMD。
財報顯示，2025財年第三季度英偉達營收351億美元，同比增長94%；淨利潤193.1億美元，同比增長109%。2024年第三季度達AMD營收達到68.19億美元，同比增長了18%，淨利潤為7.71億美元，同比增長了158%。
相比之下，2024年三季度英特爾營收為133億美元，同比減少6%，淨虧損為166.39億美元，同比轉盈為虧。據彭博社報道，英特爾已經跟Ayar Labs合作，將其技術整合到大批次晶片生產中。
雖然業內已有多家公司在佈局光互聯I/O業務，但Ayar Labs可擴充套件製造能力方面處於領先地位，從而具備肉眼可見的商業化潛力，這也是吸引三大巨頭的原因之一。
比如，TeraPHY可以幫助客戶提高AI基礎設施的計算效率和效能，同時由於功耗低於傳統互連還可以降低成本。也就是說，它不僅可以幫助客戶提高AI產品效能，還能夠透過降本提高盈利的可能性。
據悉，Ayar Labs已經開始向部分客戶出貨約15000臺裝置，並計劃到2026年中期實現大批次生產，到2028年及以後每年出貨量可達到1億臺以上。
雖然Ayar Labs前景可觀，但當下仍面臨著來自諸多對手的挑戰。
#02
競爭對手，來頭不小
在光互聯I/O市場上，今年以來資本可謂頻頻下注。
今年9月，瑞士光互連初創企業Lightium AG完成700萬美元種子輪融資。10月，美國光子計算及網路創企Lightmatter完成4億美元D輪融資，總融資額達到8.5億美元，估值超過44億美元；同樣在10月，另一家美國光子技術創企Xscape Photonics完成4400萬美元A輪融資，總融資額達到5700萬美元。
成立於2017年的Lightmatter，可以說是目前Ayar Labs最強大的對手之一。相比上一輪融資，D輪融資後Lightmatter估值直接翻了約3.7倍，成為目前估值最高的光晶片創業公司之一。
在D輪融資之後，Lightmatter方面還暗示：“這很可能是公司最後一輪融資。”這意味著，Lightmatter有可能正在準備衝刺IPO。
在吸引資本這件事上，Lightmatter是要強於Ayar Labs的。
從業務上看，Lightmatter要做的是提升GPU或CPU晶片互聯層的效率，突破現代資料中心的瓶頸。其透過研發的光學互連層技術，可讓數百個GPU同步工作，從而簡化了昂貴而複雜的AI模型訓練和執行工作。
另外，Lightmatter的首款產品Envise是一款專門用於AI操作的晶片，另一款產品Passage可以促進晶片之間資料傳輸的互連，利用光子和電子來提高操作效率。
除了Lightmatter，其他光互聯I/O初創企業也有不錯的表現。比如，Xscape Photonics的光子解決方案可最佳化AI資料中心的網路架構，將GPU的“逃逸頻寬”提升10倍，能耗降低10倍。
值得注意的是，在Xscape Photonics的A輪融資中，英偉達也參投了，可見英偉達在光互聯I/O市場上押注了不少企業，而不僅僅是Ayar Labs，這能側面看出光互聯I/O擁有很大潛力。
往後看，“把電換成光”正在成為晶片行業的算力革命，市場規模也是非常龐大且在快速增長的。據Technavio預測，從2023年到2028年，全球光互連市場規模將增長168億美元，年均複合增長率（CAGR）預計達到20.62%。
在這片巨大蛋糕中，除了有Ayar Labs、Lightmatter這樣亮眼的初創企業，還有微軟、亞馬遜等老牌企業都在佈局。甚至有媒體表示，四處投資的英偉達自己也在研發光互聯I/O技術，可見這片領域在未來將會形成巨大的產業機會。
參考資料：
-
Optical chip interconnect startup Ayar raises $155M to bring light to AI workloads（siliconANGLE）
-
Nvidia, AMD and Intel Invest in Startup Bringing Light to Chips（Bloomberg）
-
Lightmatter’s $400M round has AI hyperscalers hyped for photonic data centers（TechCrunch）
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