量引科技完成数千万元天使轮融资:聚焦光子集成电路赛道,CPO 方案与 Optical I/O Chiplets 如何突破 AI 算力集群的铜线传输极限?
硅基光电子“奇点”降临:当AI算力集群被铜线卡住脖子
2026年夏天,每一个超大规模数据中心的运营者都在算一笔令人窒息的账:英伟达GB200超级芯片已经将单卡功耗推至700W,而一旦将数千张卡互联组成集群,仅用于连接GPU与交换机的铜缆DAC(直连铜缆)系统,其功耗就超过集群总功率的15%。更致命的是,铜线传输的物理极限——信号在PCB和铜缆上的衰减、串扰与散热天花板——正将摩尔定律的延续逼入绝境。当AI模型参数突破万亿级别,每个训练作业需要数百TB的跨节点数据传输时,数据中心的“电互连”成为整个算力生态中最脆弱的瓶颈。
这并非危言耸听。OpenAI的GPT-5训练集群曾因后端网络拥塞导致GPU利用率长期低于40%,而每次模型checkpoint的保存过程会因铜线带宽不足拖延数小时。业界公认的解决方案只有一个:用光代替电。但光互连从“机架间”下沉到“芯片间”,甚至“芯片内部”的路径,远比想象中陡峭。7月24日,一家名为量引科技的初创公司宣布完成数千万元天使轮融资,其技术路线直接指向了这场划时代的互连革命:共封装光学(CPO)和光学I/O小芯片(Optical I/O Chiplets,下称OIO)。创始人李耀基在融资内部会上说了一句让在场投资人脊背发凉的话:“如果不能在三年内把光引擎塞进GPU封装里,整个AI产业的高性能计算都会撞上铜线的‘音障’。”
量引科技的核心理念是让光走得更近——从目前的数据中心“柜顶交换机”一直逼近到芯片边缘,最终让光信号直接注入计算核心。这个“最后一厘米”的跨越,是千亿美元市场的钥匙。
根据LightCounting与Yole的联合预测,CPO市场将在2027年进入爆发期,而OIO最终渗透进每一颗高端GPU/CPU后,潜在市场规模可达千亿美元级别。量引科技选择从核心器件——微环调制器(Micro-Ring Modulator,MRM)切入,这个直径仅5-10微米的“光环”,正成为撬动整个互连产业格局的支点。
从Cadence首席技术官到创业:李耀基的三十年“光电”长征
如果按照半导体行业的“老炮”标准衡量,量引科技创始人李耀基的经历几乎可以用“教科书级”来形容。1980年代末,他进入集成电路行业时,正是芯片设计从手工版图转向EDA自动化的开端。此后三十年,他先后就职于Cadence、国家专用集成电路系统工程技术研究中心香港分中心,随后担任重庆联合微电子(CUMEC)工程副总裁。在Cadence中国区首席技术官的位置上,他主导过多个面向先进工艺的EDA工具链落地,也亲眼目睹了芯片互连从铝线到铜线、再到通过硅通孔(TSV)的演进。但真正让他决定创业的,是2019年在CUMEC负责硅光工艺平台建设时的一次“冲击”。
“当时我们给华为、阿里等客户做硅光芯片的MPW流片,我注意到一个现象:几乎所有客户都在问同样的问题——如何把光从‘盒间’做到‘板上’再到‘芯片上’。而没有人能给出一个基于成熟CMOS工艺、可低成本量产的答案。”李耀基回忆。他带着团队对全球硅光产业链做了一次深度扫描:英特尔在硅光集成上强在封装,但侧重传统MZI调制器;台积电的3D封装路线偏向大规模SoC;而Ayar Labs、Lightmatter等海外明星公司已在OIO领域融资数亿美元,但都聚焦在氮化硅或多晶硅路线。“我看到一个巨大的空缺:采用CMOS工艺、专注于微环调制器MRM,且具备自研PDK能力的团队几乎空白。这恰好是能突破海外技术封锁、实现国内自主可控的切入点。”
2023年,李耀基联合多位来自华为海思、中兴光电子、intel硅光部门的资深工程师,在珠海横琴注册了量引科技。天使轮融资由知名半导体投资方领投,跟投方包括多家头部数据中心运营商背景的产业资本。他透露了一个细节:在与某家国内GPU独角兽的CTO交流时,对方直言“如果你们能把OIO芯片的功耗做到传统SerDes的十分之一,我们愿意提前两年锁定产能”。这让团队确信:市场不仅存在,而且是“刚需”级别的急迫。
微环调制器突围:为什么MRM是CPO和OIO的核心“开关”?
要理解量引科技的切入点,必须拆解CPO和OIO的技术栈。光互连系统通常由激光器、调制器、波导、探测器等组成。传统方案中,调制器主要采用电吸收调制器(EML)或马赫-曾德尔调制器(MZM)。EML在硅光集成中结构简单,但需要III-V族材料异质集成,成本高昂;MZM线性度好、带宽高,却因尺寸长达百微米甚至毫米级,无法适应高密度先进封装——而CPO恰恰需要将光调制器紧贴交换芯片或GPU的封装基板,尺寸是第一道生死线。
MRM(微环调制器)则是一个“异类”:它利用微环波导中的谐振效应,在微米级半径(5-10μm)内实现电光调制,驱动电压低至1V以下,功耗仅为MZM的十分之一。更关键的是,它的微环阵列可在同一芯片上密集排布,单通道200G,即可通过波分复用(WDM)轻松扩展至1.6T乃至更高带宽。
量引科技首席科学家艾青(化名)向记者解释:“MRM就像在硅光芯片上建造成千上万个微型‘阀门’,每个阀门控制一个特定波长的光信号通断。由于体积极小,我们可以在1平方毫米的面积上集成上百个调制器,再通过多波长激光器实现每个调制器独立承载数据流。这种并行密度是传统MZM路线完全无法想象的。”他补充道,这正是英伟达、思科等巨头在CPO路线图中重点押注MRM的原因——2025年OFC展会上,多家厂商展示了基于MRM的800G CPO模块,但尚未有商用化产品。
量引的突破在于:他们不仅完成了单通道200G MRM的硅基流片,并且在1.6T硅光芯片上实现了四个波长的QPSK调制。该芯片的功耗约为3W,相比同等带宽、使用了DSP芯片的EML方案(约15W)降低了80%。对于数据中心的运营者来说,在数千个端口上节省这12W每端口,意味着每年数亿元的电力支出削减。
温度“魔咒”与PDK护城河:如何驯服数据中心里的微环?
MRM有一个众所周知的“阿喀琉斯之踵”:温度敏感性。微环的谐振波长对温度变化极度敏感,偏移1度会导致谐振峰漂移约10-15pm,而数据中心内交换芯片附近的温度波动可能超过50度。如果没有高效的温控补偿,MRM就会像一把永远调不准音的吉他。这正是此前大多数MRM方案停留在实验室的原因。
量引科技团队用两个维度解决了这个问题。第一,自研实时温控反馈算法(Temperature Compensation IP)。该算法通过部署在微环附近的高精度温度传感器,实时计算并调整驱动电压,动态锁定谐振峰。据实测,在温度变化高达30℃/s的快速波动环境下,该算法可将波长漂移抑制在±5pm以内。第二,开发了电均衡算法(Electrical Equalization IP)用以补偿带宽受限导致的信号失真。这两套算法被封进一个名为“Thermal-Lock”的微控制器核中,直接集成在硅光芯片的片头(片内控制器)。
更深的壁垒在于工艺设计包(PDK)。传统硅光代工厂(如台积电、IMEC)提供通用PDK,但其中包含的调制器多是通用MZI或EML,没有针对MRM的精确模型。量引科技自研了全面的硅光PDK,涵盖从无源波导、分束器到MRM的精确S参数与温度特性模型,并在国内成熟的CMOS工艺节点(如格芯CMOS 45nm、中芯国际55nm)上完成验证。李耀基强调:“我们选择成熟CMOS工艺而不是昂贵锗硅或III-V工艺,是因为它国内完全自主可控,且产能充足。利用CMOS时代的冗余产能,做出光子集成电路,这是中国半导体领域少有的‘换道超车’机会。”
目前,量引的PDK已经与某家国内IC制造厂合作,完成了三轮MPW流片,良率超过85%。这为后续CPO和OIO产品的量产踩出了第一级台阶。
千亿美元赌注:量引科技如何卡位光子互连的“iPhone时刻”?
按照量引科技的产品路线图,公司计划在2027年推出集成MRM阵列的CPO光学引擎,针对800G/1.6T数据中心交换机市场;2028年推出前者的OIO小芯片,直接贴装在GPU或CPU封装基板上,实现芯片与芯片间1.6T-3.2T带宽、能耗低于5pJ/b的光互连。这一目标与行业标准组织CW-WDM MSA(连续波分复用多源协议)的最新路线图高度吻合。
商业化的挑战同样严峻。首先,CPO的产业生态尚未成熟——当前交换机光模块多仍采用可插拔形式,切换到CPO意味着交换机硬件架构、散热方案、组装工艺都需要重构。数据中心运营商需要极大的成本说服力。量引的策略是“两步走”:先向头部交换机厂商出售光引擎模组,让其封装在交换机内部;同时与GPU厂商合作开发专门为OIO设计的内存一致性互连协议,后者将是更大的增量市场。
“我们测算过,一颗4000美元的H100 GPU,如果配备OIO小芯片(成本约50美元),可以将跨节点数据传输能耗从30W降至2W,同时使算力利用率提升15%以上。这笔账对任何一家超算中心都是划算的。”量引科技投资人、某产业基金合伙人李润表示。根据其内部模型,到2030年,OIO市场将吃下全球数据中心互连支出的25%,约500亿美元;而CPO将占另30%。量引科技若能在这个市场中拿下5%的份额,年营收即可突破几十亿元人民币。
但竞争对手不会袖手旁观。国内已有熹联光芯、赛勒科技等团队在硅光调制器、CPO封装上布局;国际市场上,英特尔已量产其基于硅光集成技术的400G模块,台积电与英伟达合作推进COUPE(Co-packaged Optics)平台,Ayar Labs已获数亿美元融资并推出12.8Tbps的OIO引擎。量引科技要想突围,必须依靠三项关键优势:一是MRM的极致尺寸优势带来的更高调制密度,二是自主PDK带来的工艺可控性,三是国内成熟CMOS工艺的低成本规模潜力。
序章:当每一颗GPU都装上光学I/O
就在量引科技宣布融资的同一周,谷歌被曝出正在研发一款代号“Pitch”的神秘CPO芯片,宣称能效碾压TPU十倍。英伟达在GTC 2026上展示了其基于CPO的Quantum-X800交换机原型机。这个行业的“光进电退”已经不再是一个未来愿景,而是一场正在发生的产业迁徙。就像2007年iPhone终结了功能机的键盘物理极限一样,当OIO小芯片被贴附在每一颗高端AI芯片的封装基板上时,铜线互连的时代将正式写下终章。
李耀基在采访的最后引用了苏格拉底的一句改造:“我唯一知道的,就是光终将主导互连。”目前量引科技团队已扩充至80人,天使轮资金将主要用于年底前完成新一轮MPW流片,以及斥资购置一台200mm级硅光晶圆测试台。在一个光子代替电子的产业转折点上,这家从珠海起航的初创企业,正试图在光谷的尽头点亮自己的灯。
“我们不是在追求一两百米的传输距离,我们要的是芯片上最后那一厘米的颠覆。”李耀基说。而这一厘米,恰好是整个AI算力产业链中最有价值的距离。