显卡性能尚未完全发挥，数据中心却先因“网络连接”陷入瓶颈

不是，现在用在电视上的Micro LED技术，居然还能做成网线来传输数据了？

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 ——

我们家中常用的网线，一般可承载的最高速率在1000 Mbps到2500 Mbps之间，换算一下就是1 Gbps至2.5 Gbps。近两年来，有些地区开始普及“万兆网络”，配套使用的是10 Gbps规格的网线，不过这差不多已经是民用网线速率能达到的极限了。

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”。。。

我们先来说铜缆，这种材料有个特性——传输速率和有效距离没法兼顾，只能侧重一头。要是想满足数据中心对高速率的要求，高速铜缆的长度通常就只有1到2米。这也正是机柜内部那些GPU之间，常常会用铜缆来连接的原因。

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 规定，无需像传统光纤通信那样将单通道速率提升至 50 Gb/s 乃至 100 Gb/s 的超高速，每个 MicroLED 像素可以“轻松一些”，只需运行 2 Gb/s 的“低速率”即可。

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”。

以往要达成800Gbps的带宽，得依靠8条100Gbps的高速通道；而MOSAIC尽管单个通道的速率降至2Gbps，不过通过将MicroLED阵列设计成400个像素点，依然能够实现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 ”——

MOSAIC之所以敢于以规模换取速度，原因之一在于MicroLED像素本身尺寸仅为几微米至几十微米，即便制成包含400个像素点的阵列，其核心发光芯片的体积也不到1立方毫米。相比之下，传统800Gbps级别的光模块，其核心的光源与调制器体积通常会达到十几立方毫米甚至几十立方毫米的规模。

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

即便将MicroLED的连接速率提升至1.6 Tbps，乃至3.2 Tbps——这一速率相当于当前数据中心主流传输速率的4倍，整个MicroLED光模块的体积，也不会超过传统光纤光模块的大小。

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

还是以800Gbps的带宽为例，传统光纤方案需要将16根单模光纤（8根用于发射、8根用于接收）整合封装起来。而“多芯成像光纤”则只需一根线缆就能实现这样的高带宽需求。

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。

就像当下华为的384超节点，其内部单个昇腾AI处理器的性能并非特别突出，不过借助384颗NPU相互连接组成算力集群，就能使整台设备的性能，与英伟达的GB200 NVL72相媲美。

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。。。