显卡还没跑满 数据中心先被“网线”卡脖子了

不是，这年头用在电视上的 Micro LED 技术 ，还能做成网线，用来传数据了？

是这样的，前阵子托尼在网上刷到这样一条新闻，说微软正在研究通过 Micro LED 光互联技术（MOSAIC），来解决算力中心的数据传输，被 “卡脖子” 的问题。

emmm，虽然听起来很抽象，但是负责数据处理的算力中心，反过来被数据传输卡了脖子，竟然是因为算力中心的网线 “不够用了”。。。

你可能好奇了，我这会儿上某东搜条超六类的万兆（10Gbps）网线也就十几块钱，咋能不够用呢？

但其实它们跟数据中心用的网线，在连接速率上，差了可不止一个数量级 ——

我们家里的网线，通常能承载的最大速率就是 1000 Mbps - 2500 Mbps，也就是 1 Gbps - 2.5 Gbps。这两年部分地区在推广 “万兆网络”，匹配了 10 Gbps 的网线，但这几乎就是民用网线速率的上限了。

 而数据中心的端口交换速率，100 Gbps 早就已经是主流，AI 算力中心的交换机，更是要做到 400 Gbps 起步。

其实就是因为 AI 大模型越来越大，在做训练和推理的时候，服务器之间和 GPU 之间，都得交换大量数据，对带宽的需求也就跟着变大了。

要传递这么多的数据，数据中心现在用的铜缆和光纤，还真就 “不够用了”。。。

先说铜缆，这种材料的特性就是传输速率和有效距离只能顾一头。为了达到数据中心要求的高速率，高速铜缆的长度一般就只有 1-2m。这也就是为啥机柜内部一个个 GPU 之间，往往是用铜缆来连接。

随着传输速率增加，铜缆有效距离逐渐缩短（a）、光纤功耗逐渐增加（b）

而光纤虽然跑得又快又远，可以跨机柜连接。但它涉及到复杂的 “光电转换”，相关的电路非常费电，而且对温度敏感，又容易老化，在机房这种极其高温的环境下，非常容易出故障。

 微软的论文里就提到，如果全用光纤互联，那么英伟达的 GB200 NVL72 机柜，功耗会原地暴涨 17%；超大规模的 GPU 集群，会每 6-12 小时就发生一次链路故障。。。

所以在综合考虑之后，英伟达 GB200 NVL72 最终采用了铜缆连接方案。但这样一来，里面的 72 个 GPU 只能被塞在单个机架里，导致整个机柜的供电和散热压力非常大。

而且维护起来也很麻烦。毕竟集成度做到这么高，一旦某个 GPU 或者传输链路上的哪个部分出点什么问题，真要修起来，整个机柜的运行都会受影响。

通过这个例子你也能发现，传统的铜缆和光纤通信，已经不能同时满足数据中心高带宽、低功耗和长距离的连接需求了。

 而 MicroLED 光通信的出现，就是为了解决这个问题。

微软提出的 MOSAIC，本质上是用 MicroLED 像素做光源。你可以把发光的 MicroLED 像素阵列，想象成一个个摞起来的显示器 ——

因为 MicroLED 像素可以独立发光，每个像素就是一条传输数据的光通道。

所以发射端控制像素的亮灭，让亮表示 1、灭表示 0。接收端再记录每个像素的亮度变化，就能把接收到的长串 0/1，还原成原始的数据，也就能通过光信号来传递信息。

听上去跟传统光纤的通信原理差不多，但不同于光纤的 “窄带宽、高速率”，MOSAIC 的传输模式属于 “宽而慢” ——

 咱们先来聊聊 “慢” 的事情。

MOSAIC 就规定，不需要像传统光纤通信那样，把单通道卷到 50 Gb/s、甚至 100 Gb/s 的超高速率，每个 MicroLED 像素可以摸摸鱼，只跑 2 Gb/s 的 “低速率” 。

用这么慢的速率，还能实现高速传输，靠的是 MOSAIC 的另一个特性 “宽”。 

以往要做到 800Gbps 带宽，需要靠 8 个 100Gbps 的高速通道，而 MOSAIC 虽然单个通道降到了 2Gbps，但把 MicroLED 阵列做成 400 个像素点，就可以实现 800Gbps 的带宽。

但可千万不要以为，MicroLED 光通信的模块体积和功耗，也会跟着 “失控 ”——

之所以 MOSAIC 敢用规模换速度，一方面是因为 MicroLED 像素本身只有几微米到几十微米，即使做成 400 个像素点的阵列，核心发光的芯片体积也不足 1 mm?。而传统 800Gbps 级别的光模块，核心的 光源/调制器体积，会达到 十几 mm? 甚至几十 mm? 的量级。

相当于把一粒小米和一粒大米放在桌面上比大小。

Micro LED 在同样的像素间距下，像素尺寸更小、排列更密集

 即使把 MicroLED 的连接速率，拓展到 1.6 Tbps，甚至 3.2 Tbps，也就是目前数据中心主流传输速率的 4 倍，整个 MicroLED 光模块的体积，也不会比传统光纤的光模块更大。。。

另外一方面，MOSAIC 的传输线缆也比较硬核，直接把医疗内窥镜里用的 “多芯成像光纤” 搬进了机房。简单来说，MicroLED 光通道的增加，并不会让线缆变得更占地方。

因为这种光纤的内部包含成千上万个细小的纤芯，数量上完全可以覆盖 MicroLED 几百个光通道的连接需求。

MicroLED 多纤成像光纤，可承载数百个光通道

还是拿 800Gbps 的带宽举例，传统的光纤方案，需要把 16 根单模光纤（ 8 根发射 + 8 根接收 ），封装到一起。而 “多芯成像光纤” 相当于用一根线缆就能搞定高带宽。

 而且，这类多芯成像光纤可以做到 50m 的有效传输距离，也已经远超铜缆连接的极限了。

再加上，MicroLED 结构简单，所以控制像素亮灭的电流开关也能做得简单，省去了不少传统光模块的高功耗电路。

根据微软的数据，实现相同的带宽，MOSAIC 的功耗，相比传统的光纤互联，最多可以降低 68%，故障率更是可以降到原来的 1/100。。。

可以说，有了这个技术，往后再搭建机柜或者服务器，就不需要在“粗重的铜缆”，和 “高功耗的光纤模块” 中间纠结，而是多了一条在功耗、距离和带宽之间更平衡的第三种方案。

数据中心常用的连接方案：交换机之间采用光纤连接，机柜内部采用铜缆连接

只不过，目前 MicroLED 光通信还停留在技术验证阶段，台积电、Avicena、兆驰等厂商也还在做原型机和产业布局，真正的大规模商用还没有落地。

 不过托尼倒是很看好这个技术的发展前景，毕竟 MicroLED 光通信，可是实打实地会降低功耗，而国外的电力紧缺一直是个大问题。

还有更重要的一点，就是咱们开头提到的，现在算力中心越来越被通信效率 “卡脖子” 的问题。或者换个角度来说，通信效率的革命，会反过来弥补算力的劣势。

就比如现在华为的 384 超节点，里面单个昇腾 AI 处理器的性能并没有那么强，但通过 384 颗 NPU 互相串联成算力集群，就能够让整台机器的性能，对标英伟达的 GB200 NVL72。

那么我想，能不能靠新的光通信协议 “弯道超车”，把数据传输做得更快、更省电、更可靠，可能会是 AI 竞赛和算力 “游戏” 的下半场。。。

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