Šiuolaikiniai dirbtinio intelekto (DI) skaičiavimų centrai atsitrenkia į fizinę kliūtį: variniai laidai nebegali užtikrinti duomenų perdavimo greičio, kurio reikalauja naujos kartos procesoriai. Sprendimu tampa silicio fotonika – ji leidžia duomenis tarp lustų perkelti šviesos impulsais, tačiau vis dar susiduria su sudėtingais integracijos iššūkiais.

Vario galimybės baigėsi

Efektyviausias būdas sujungti lustus viename korpuse iki šiol buvo elektroniniai takeliai, kurie puikiai veikia trumpais atstumais. Pavyzdžiui, HBM3 (High Bandwidth Memory 3) atminties technologija užtikrina maždaug 36 terabaitų per sekundę pralaidumą – bet tik 5 milimetrų atstumu.

Kai atstumai didėja, varis tampa kliūtimi. Jis generuoja šilumą, sunaudoja daug energijos, o duomenų pralaidumas smarkiai krenta. Nature žurnalo apžvalgoje pabrėžiama, kad dabartinės architektūros jau pasiekė fizines ribas. Kad DI modeliai galėtų toliau augti, būtina pereiti prie fotonikos – fotonai juda greičiau, su mažesniais signalo nuostoliais.

NVIDIA statymas už šviesą

NVIDIA ėmėsi veiksmų – investicijas nukreipė į Lumentum, siekdama užsitikrinti prieigą prie pažangiausių optinių technologijų. Bendrovės įkūrėjas Jensenas Huangas šį žingsnį apibūdino kaip būtinybę kuriant gigavatų galios DI gamyklas. Lumentum vadovas Michaelas Hurlstonas patvirtino, kad daugiametis susitarimas skirtas optikos technologijoms, kurios taps ateities DI infrastruktūros pagrindu.

Čia kalbama ne tik apie šviesolaidžius. Kartu pakuojama optika (Co-packaged optics – CPO) ir šalia pakuotės esanti optika (Near-package optics – NPO) leidžia pašalinti varinių jungčių „butelio kaklelius“ arčiau lustų. Tai gamybos perversmas, o ne paprasta atnaujinimo korta.

Kvantinė fotonika vilioja milijardus

Fotonika peržengia duomenų perdavimo ribas. Fotoninė kvantinė kompiuterija 2025 metais pritraukė apie 2,1 milijardo JAV dolerių privataus kapitalo ir aplenkė superlaidžias sistemas. Priežastis – fotoniniai kvantiniai kompiuteriai gali veikti kambario temperatūroje ir yra suderinami su standartinėmis CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) gamyklomis. Toks lankstumas mažina barjerą pramoninei gamybai.

Tai reiškia, kad investicijos į fotoniką turi dvigubą grąžą: klasikiniams DI duomenų centrams ir ateities kvantiniams skaičiavimams.

Nuo tyrimų prie gamyklų

Perėjimą nuo vario prie optikos fiksuoja ir rinkos analitikai. 2026 m. liepą išleista ataskaita „Silicon Photonics, LPO/LRO and NPO/CPO: Global Market 2027-2037“ pateikia 160 įmonių profilius ir konstatuoja, kad seni rinkos rėmai nebeatspindi pokyčių. Gamintojams, hiperskaleriams ir komponentų tiekėjams tai tampa orientyru priimant investicinius sprendimus.

Kol kas technologijos potencialą riboja gamybos sudėtingumas. Optiniai grandynų jungikliai (OCS) ir programine įranga apibrėžtas tinklo valdymas, išbandyti ankstesniuose projektuose – Helios ar Jupiter – dabar pereina į standartinę praktiką, tačiau masinė integracija reikalauja suderinti fotoninius komponentus su esamais silicio gamybos procesais.

Artimiausi metai parodys, ar šios investicijos suspės sukurti infrastruktūrą, kuri atlaikys eksponentiškai augančius DI apetitus.

Šaltiniai

  1. [1] [Nature.com | Fri, 30 Ja] Industry insight: photonics to scale AI data centers
  2. [2] [Sg.finance.yahoo.com | 2026-07-09] Silicon Photonics, LPO/LRO and NPO/CPO Report Published, Notes Photonic Quantum Computing Drew $2.1B in Private Capital in 2025
  3. [3] [Quantumzeitgeist.com | 2026-07-09] 6.4 Tera Bit Silicon Photonics Links Expected By Early 2030s
  4. [4] [L-p.com | 2026-07-10] 1.6T Optical Transceiver Roadmap for Future Data Centers