人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)效益已達(dá)到一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。隨著企業(yè)部署需要數(shù)千個(gè)互連處理器的大型模型，銅纜已成為瓶頸。電信號(hào)會(huì)隨距離衰減，消耗過(guò)多電力，并且無(wú)法提供現(xiàn)代人工智能工作負(fù)載所需的帶寬。

Marvell Technology近期以接近38億美元（約合270億人民幣）的總價(jià)收購(gòu)Celestial AI （32.5億美元）和XConn Technologies（5.4億美元），直接解決了這一難題。這些交易使Marvell能夠在光互連這一新興半導(dǎo)體市場(chǎng)占據(jù)一席之地，同時(shí)鞏固其在人工智能基礎(chǔ)設(shè)施所需的交換芯片領(lǐng)域的地位。

光纖擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)案例

傳統(tǒng)人工智能系統(tǒng)將處理器限制在單個(gè)機(jī)架內(nèi)，這限制了其可擴(kuò)展性，并且需要昂貴的硬件冗余。下一代架構(gòu)將數(shù)百個(gè)人工智能加速器分布在多個(gè)機(jī)架上，形成“縱向擴(kuò)展架構(gòu)”，從而實(shí)現(xiàn)處理器之間的直接內(nèi)存訪問(wèn)。這種方法提高了資源利用率，并消除了在不同系統(tǒng)間重復(fù)部署高帶寬內(nèi)存的需求。

挑戰(zhàn)在于物理層面。在機(jī)架間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，銅纜會(huì)造成顯著的功率和傳輸距離限制。銅互連的功耗約為光纖互連的兩倍，傳輸距離卻短得多。隨著人工智能加速器的功率接近千瓦級(jí)，增加銅互連在經(jīng)濟(jì)和散熱方面都變得難以承受。

Celestial AI 的光子結(jié)構(gòu)技術(shù)通過(guò)將光器件直接集成到處理器封裝中解決了這個(gè)問(wèn)題，從而無(wú)需使用銅線進(jìn)行擴(kuò)展連接。該技術(shù)每個(gè)芯片可提供 16 太比特/秒的帶寬，是目前領(lǐng)先的機(jī)架間網(wǎng)絡(luò)光端口容量的十倍。

Marvell的三管齊下連接策略

Marvell 的收購(gòu)戰(zhàn)略將三個(gè)互補(bǔ)的技術(shù)層結(jié)合在一起：用于存儲(chǔ)器解耦的 CXL、用于擴(kuò)展連接的片上光互連以及用于加速器之間高性能通信的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) UALink。

CXL技術(shù)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)存解耦，使數(shù)據(jù)中心能夠跨多個(gè)系統(tǒng)共享內(nèi)存，而無(wú)需在每臺(tái)服務(wù)器中安裝專用的高帶寬內(nèi)存。這解決了超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心面臨的關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，因?yàn)槿斯ぶ悄苄枨髮?dǎo)致的內(nèi)存短缺和價(jià)格波動(dòng)限制了其部署新基礎(chǔ)設(shè)施的能力。

這種方法使超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心能夠通過(guò) CXL 互連架構(gòu)將現(xiàn)有的 DDR4 內(nèi)存重新利用到共享內(nèi)存池中，從而延長(zhǎng)已折舊資產(chǎn)的使用壽命，并減少對(duì)有限的 HBM 和 DDR5 內(nèi)存供應(yīng)的依賴。這最終可顯著降低成本。

對(duì)于企業(yè)而言，CXL 解耦將內(nèi)存從固定的服務(wù)器成本轉(zhuǎn)變?yōu)榭筛鶕?jù)工作負(fù)載需求動(dòng)態(tài)分配的靈活資源。這提高了基礎(chǔ)設(shè)施利用率，并延緩了成本高昂的內(nèi)存升級(jí)。

將 Marvell 現(xiàn)有的 CXL 內(nèi)存擴(kuò)展控制器與 XConn 的 CXL 交換產(chǎn)品組合相結(jié)合，打造出業(yè)界最全面的 CXL 解決方案堆棧。

Marvell的光互連戰(zhàn)略的核心在于集成Celestial AI所帶來(lái)的強(qiáng)大功能。Celestial的光子結(jié)構(gòu)芯片將激光器、調(diào)制器和光電探測(cè)器集成到緊湊的封裝中，可與AI處理器和交換機(jī)集成。該技術(shù)的優(yōu)異熱穩(wěn)定性使其能夠與產(chǎn)生數(shù)千瓦熱量的處理器進(jìn)行共封裝，從而在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。

Marvell 的 UALink 交換路線圖構(gòu)成了第三層。UALink 是一個(gè)開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于擴(kuò)展連接，它基于 PCIe 基礎(chǔ)架構(gòu)，并添加了 AI 工作負(fù)載所需的低延遲、高帶寬特性。它使多個(gè) AI 加速器能夠作為一個(gè)單一的邏輯系統(tǒng)運(yùn)行，而不是作為孤立的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。

整合這些技術(shù)可構(gòu)建完整的連接架構(gòu)。XConn 交換機(jī)管理機(jī)架內(nèi)以及相鄰系統(tǒng)之間的 PCIe 和 CXL 流量。Celestial AI 的光互連技術(shù)以納秒級(jí)延遲擴(kuò)展跨多個(gè)機(jī)架的連接，而 UALink 則負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的通信。

市場(chǎng)地位和競(jìng)爭(zhēng)格局

Marvell的收購(gòu)改變了人工智能基礎(chǔ)設(shè)施芯片領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)格局。博通目前在超大規(guī)模人工智能基礎(chǔ)設(shè)施的定制芯片領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，為主要客戶設(shè)計(jì)專有解決方案。然而，博通缺乏下一代可擴(kuò)展架構(gòu)所需的光互連技術(shù)。

為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，博通必須收購(gòu)光通信技術(shù)或與外部供應(yīng)商合作。這使得 Marvell 在贏得需要集成光連接的超大規(guī)模定制芯片項(xiàng)目方面具有優(yōu)勢(shì)。

聯(lián)發(fā)科傳統(tǒng)上專注于消費(fèi)電子和移動(dòng)連接領(lǐng)域，如今正向數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域擴(kuò)張，目標(biāo)是人工智能網(wǎng)絡(luò)和定制加速器芯片。然而，它缺乏與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商建立的穩(wěn)固合作關(guān)系，也缺乏像Marvell那樣全面的連接產(chǎn)品組合。

XConn 和 Celestial AI 的收購(gòu)進(jìn)一步拉大了技術(shù)差距，尤其是在共封裝光器件領(lǐng)域，聯(lián)發(fā)科目前尚未公布任何相關(guān)能力。對(duì)于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心而言，Marvell 現(xiàn)在能夠提供涵蓋電交換、光互連和存儲(chǔ)器解耦的完整連接解決方案，而博通和聯(lián)發(fā)科若不進(jìn)行重大收購(gòu)或建立合作伙伴關(guān)系，則無(wú)法與之匹敵。

傳統(tǒng)的光學(xué)器件供應(yīng)商，例如 Coherent、Lumentum 和 Cisco，專注于長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)中心互連，而非擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)所需的集成光器件。這使得它們?cè)?Marvell 目前瞄準(zhǔn)的處理器集成光互連市場(chǎng)中處于不利地位。

財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)和市場(chǎng)機(jī)遇

Marvell 預(yù)計(jì) XConn 在 2028 財(cái)年將產(chǎn)生約 1 億美元的收入，初步貢獻(xiàn)將于 2027 財(cái)年下半年開始。Celestial AI 代表著更大的發(fā)展機(jī)遇，管理層預(yù)計(jì)其在 2028 財(cái)年第四季度的年化收入將達(dá)到 5 億美元，到 2029 財(cái)年第四季度將翻一番，達(dá)到 10 億美元。

這些預(yù)測(cè)包括與營(yíng)收里程碑掛鉤的或有付款。如果 Celestial AI 到 2029 財(cái)年末累計(jì)營(yíng)收超過(guò) 20 億美元，Marvell 將向其股東支付高達(dá) 22.5 億美元的股票。這種盈利支付結(jié)構(gòu)將執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移給賣方，并在光學(xué)規(guī)?；瘧?yīng)用未能達(dá)到預(yù)期時(shí)保護(hù) Marvell 的利益。

這種營(yíng)收潛力反映了半導(dǎo)體供應(yīng)商面臨的一個(gè)全新市場(chǎng)機(jī)遇。傳統(tǒng)的光互連技術(shù)主要用于連接數(shù)據(jù)中心或機(jī)架，而非單個(gè)處理器。將光連接引入機(jī)架內(nèi)部和處理器封裝，創(chuàng)造了巨大的芯片開發(fā)新機(jī)遇。

對(duì)博通而言，競(jìng)爭(zhēng)影響巨大。如果光互連技術(shù)成為超大規(guī)模定制芯片設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)配置，博通必須收購(gòu)或開發(fā)與之競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)，否則就有可能將設(shè)計(jì)訂單拱手讓給 Marvell。

博通在定制ASIC市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位，該市場(chǎng)利潤(rùn)豐厚，即使被Marvell搶走少量市場(chǎng)份額，也足以讓博通進(jìn)行收購(gòu)。聯(lián)發(fā)科在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域也面臨類似的限制，但其收入基礎(chǔ)較小，市場(chǎng)地位也較弱。

分析師觀點(diǎn)

Marvell 近期的收購(gòu)預(yù)示著數(shù)據(jù)中心架構(gòu)將發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。機(jī)架和處理器封裝內(nèi)互連方式從銅纜轉(zhuǎn)向光纖，這與之前長(zhǎng)距離連接方式從銅纜轉(zhuǎn)向光纖的轉(zhuǎn)變?nèi)绯鲆晦H。這一轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力源于物理和經(jīng)濟(jì)因素，銅纜已無(wú)法滿足高帶寬、高功耗人工智能系統(tǒng)的需求。

對(duì)于技術(shù)買家而言，關(guān)鍵問(wèn)題不在于這種轉(zhuǎn)型是否會(huì)發(fā)生，而在于哪些供應(yīng)商能夠成功實(shí)施，以及光存儲(chǔ)擴(kuò)展技術(shù)何時(shí)才能滿足企業(yè)級(jí)工作負(fù)載的需求。Marvell 38億美元的投資和積極的盈利分成結(jié)構(gòu)表明，管理層對(duì)近期商業(yè)部署充滿信心。

AWS 的公開支持，以及“多家超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商和生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴”的參與，都證實(shí)了市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求。對(duì)于企業(yè)而言，關(guān)鍵在于這種基礎(chǔ)設(shè)施演進(jìn)將如何影響 AI 部署策略，以及隨著 AI 工作負(fù)載的增長(zhǎng)超出電氣互連的承載能力，哪些架構(gòu)能夠在性能、靈活性和總體擁有成本之間實(shí)現(xiàn)最佳平衡。

博通和聯(lián)發(fā)科的回應(yīng)將決定 Marvell 在共封裝光互連領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)能否使其保持持久的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位，還是會(huì)引發(fā)一場(chǎng)重塑定制芯片格局的并購(gòu)大戰(zhàn)。無(wú)論結(jié)果如何，光互連規(guī)?；瘮U(kuò)展的戰(zhàn)略重要性都將加速企業(yè)采用下一代人工智能基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)。

https://www.forbes.com/sites/stevemcdowell/2026/01/13/marvells-38b-play-for-next-gen-ai-data-center-market/

（來(lái)源：編譯自forbes）

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