文｜硅兔賽跑 Eric
編輯｜蔓蔓周
英偉達、AMD、英特爾，這三家互為對手的企業(yè)，竟然因為一家初創(chuàng)企業(yè)站到了一起。
12月13日，硅谷光互聯(lián)I/O芯片設(shè)計公司Ayar Labs宣布完成由Advent International和Light Street Capital領(lǐng)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(zhàn)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(zhàn)略合作關(guān)系的VentureTech Alliance、美國機器制造巨頭3M等。
Ayar Labs究竟是家什么樣的初創(chuàng)企業(yè)，能同時吸引英偉達、AMD、英特爾三家芯片巨頭？光互聯(lián)I/O技術(shù)對于眼下的AI時代而言，又意味著什么？
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(dāng)下這個AI時代。
隨著人工智能需求越來越旺盛，其系統(tǒng)也越來越復(fù)雜和龐大，效率降低下的問題愈發(fā)明顯。比如，一顆GPU的運行效率為80%，64顆GPU的運行效率可能是50%，256顆GPU的運行效率可能只有30%了。
這其中的部分原因在于傳統(tǒng)電I/O技術(shù)下，GPU利用電子通過銅線傳輸數(shù)據(jù)會讓傳輸性能受限、利用率下降，同時還存在能耗大、信號衰減等問題。
成立于2015年、總部位于美國加州圣何塞的Ayar Labs，正是專注于通過光I/O技術(shù)來加速數(shù)據(jù)中心的通信速度，突破數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。
說白了，光互聯(lián)I/O是使用光子而不是電子來傳輸數(shù)據(jù)，可以提供每秒萬億比特的帶寬，從而輕松傳輸大量數(shù)據(jù)。此外，跟電信號不同的是光信號可以長距離傳輸，不會明顯損失帶寬或信號的完整性，而且功耗也相對更低。
經(jīng)過測算，理想狀態(tài)下光芯片的端到端功耗僅僅為電子芯片的10%，延遲只有其1%，而同等條件下的算力卻能達到電芯片的100倍以上。
可以說，光互聯(lián)I/O是下一代AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而Ayar Labs目前在這項技術(shù)上處于行業(yè)前列地位。
眼下Ayar Labs正在開發(fā)兩種產(chǎn)品：TeraPHY光學(xué)I/O小芯片和 SuperNova多端口、多波長光源。
TeraPHY光學(xué)I/O小芯片比較小巧，可以無縫集成到高級芯片封裝中，同時支持高達4 Tbps的雙向帶寬，每個小芯片的延遲為5 ns。小芯片的功耗約為10W，或每字節(jié)5 pJ，考慮到TeraPHY的速度，這個功耗是相對較低的。
SuperNova遠程光源則是用來跟TeraPHY無縫協(xié)作的，其可以提供16種波長的光，以支持16個端口，并為256個數(shù)據(jù)通道或16 Tbps雙向供電。跟可插拔光學(xué)器件和電氣SerDes等傳統(tǒng)互連相比，SuperNova遠程光源帶寬提高了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(shù)和產(chǎn)品以及帶來的商業(yè)化潛力。
拿英偉達來說，過去十年其已經(jīng)為AI帶來百萬倍的加速，未來其需要高效的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)支持不斷增長的算力需求。這就需要光學(xué)I/O等全新技術(shù)，支持其未來AI/ML工作負(fù)載和系統(tǒng)架構(gòu)的帶寬、功率以及規(guī)模要求。
通過投資Ayar Labs，英偉達可以深入了解和優(yōu)先獲得Ayar Labs的產(chǎn)品和技術(shù)，從而進一步優(yōu)化自身的AI訓(xùn)練平臺，提升性能并降低成本。此外，Ayar Labs的技術(shù)與英偉達的現(xiàn)有技術(shù)路線高度一致，雙方能夠走在一條路上。
對于英偉達的競爭對手英特爾和AMD而言，更需要通過Ayar Labs的技術(shù)，提升自家產(chǎn)品性能來提振業(yè)績。尤其對于英特爾來說，其業(yè)績已經(jīng)大幅落后于英偉達和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%；凈利潤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%，凈利潤為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%，凈虧損為166.39億美元 ，同比轉(zhuǎn)盈為虧。據(jù)彭博社報道，英特爾已經(jīng)跟Ayar Labs合作，將其技術(shù)整合到大批量芯片生產(chǎn)中。
雖然業(yè)內(nèi)已有多家公司在布局光互聯(lián)I/O業(yè)務(wù)，但Ayar Labs可擴展制造能力方面處于領(lǐng)先地位，從而具備肉眼可見的商業(yè)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(chǔ)設(shè)施的計算效率和性能，同時由于功耗低于傳統(tǒng)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(chǎn)品性能，還能夠通過降本提高盈利的可能性。
據(jù)悉，Ayar Labs已經(jīng)開始向部分客戶出貨約15000臺設(shè)備，并計劃到2026年中期實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，到2028年及以后每年出貨量可達到1億臺以上。
雖然Ayar Labs前景可觀，但當(dāng)下仍面臨著來自諸多對手的挑戰(zhàn)。
競爭對手，來頭不小
在光互聯(lián)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(chuàng)企業(yè)Lightium AG完成700萬美元種子輪融資。10月，美國光子計算及網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)企Lightmatter完成4億美元D輪融資，總?cè)谫Y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(shù)創(chuàng)企Xscape Photonics完成4400萬美元A輪融資，總?cè)谫Y額達到5700萬美元。
成立于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輪融資后Lightmatter估值直接翻了約3.7倍，成為目前估值最高的光芯片創(chuàng)業(yè)公司之一。
在D輪融資之后，Lightmatter方面還暗示：“這很可能是公司最后一輪融資。”這意味著，Lightmatter有可能正在準(zhǔn)備沖刺IPO。
在吸引資本這件事上，Lightmatter是要強于Ayar Labs的。
從業(yè)務(wù)上看，Lightmatter要做的是提升GPU或CPU芯片互聯(lián)層的效率，突破現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的瓶頸。其通過研發(fā)的光學(xué)互連層技術(shù)，可讓數(shù)百個GPU同步工作，從而簡化了昂貴而復(fù)雜的AI模型訓(xùn)練和運行工作。
另外，Lightmatter的首款產(chǎn)品Envise是一款專門用于AI操作的芯片，另一款產(chǎn)品Passage可以促進芯片之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕ミB，利用光子和電子來提高操作效率。
除了Lightmatter，其他光互聯(lián)I/O初創(chuàng)企業(yè)也有不錯的表現(xiàn)。比如，Xscape Photonics的光子解決方案可優(yōu)化AI數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將GPU的“逃逸帶寬”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(lián)I/O市場上押注了不少企業(yè)，而不僅僅是Ayar Labs，這能側(cè)面看出光互聯(lián)I/O擁有很大潛力。
往后看，“把電換成光”正在成為芯片行業(yè)的算力革命，市場規(guī)模也是非常龐大且在快速增長的。據(jù)Technavio預(yù)測，從2023年到2028年，全球光互連市場規(guī)模將增長168億美元，年均復(fù)合增長率（CAGR）預(yù)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(chuàng)企業(yè)，還有微軟、亞馬遜等老牌企業(yè)都在布局。甚至有媒體表示，四處投資的英偉達自己也在研發(fā)光互聯(lián)I/O技術(shù)，可見這片領(lǐng)域在未來將會形成巨大的產(chǎn)業(yè)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）