Фотонный интерконнект: как ИИ заставляет индустрию отказываться от медных кабелей
Крупнейшие производители чипов и сетевого оборудования синхронно инвестируют миллиарды в технологию совместно упакованной оптики (CPO), которая приближает свет к кристаллу. Разбираемся, почему отказ от меди становится неизбежным и что это значит для индустрии.
За последние полтора года в индустрии сетей для искусственного интеллекта произошла серия событий, которые по отдельности выглядят как рутинные корпоративные новости, но вместе складываются в отчетливую картину. Broadcom с октября 2025 года серийно отгружает коммутатор Tomahawk 6 «Davisson» с оптикой, встроенной прямо в корпус чипа, а его предшественник разошелся десятками тысяч штук. NVIDIA анонсировала собственные коммутаторы с той же технологией и уже запустила их в производство. Marvell в феврале 2026 года купила стартап Celestial AI за $3,3 млрд, а Ayar Labs в марте привлекла $500 млн при оценке $3,75 млрд — среди инвесторов одновременно NVIDIA и AMD. Lightmatter инвесторы оценили в $4,4 млрд еще до появления первого массового продукта. Все эти ставки сделаны на одну технологию — совместно упакованную оптику (CPO), которая обещает радикально изменить физический слой дата-центров.
Чтобы понять суть перехода, нужно разобраться, как данные сегодня покидают чип и уходят в сеть. Электрические сигналы рождаются в кристалле и проходят 15–30 см по медным дорожкам платы до разъема на ее краю, где установлен съемный оптический модуль — трансивер. Только внутри него, в паре сантиметров от выхода в оптоволокно, электрический сигнал преобразуется в свет. Проблема в том, что на современных скоростях сигнал успевает заметно деградировать еще по пути к трансиверу, поэтому внутри каждого модуля стоит отдельный чип цифровой обработки сигнала (DSP), который восстанавливает искаженные данные. На DSP приходится около половины энергопотребления всего модуля. CPO убирает этот участок целиком: оптический блок ставится внутрь корпуса рядом с кристаллом коммутатора, и электрический путь сжимается с десятков сантиметров до миллиметров. На миллиметрах сигнал не успевает деградировать, DSP не нужен, передатчик становится проще и холоднее. Именно это движение света вплотную к кристаллу и называют фотонным интерконнектом, а CPO — его первой серийной ступенью.
Главный аргумент в пользу CPO — энергоэффективность, и цифры действительно впечатляют. Съемный трансивер на 800 Гбит/с потребляет до 30 Вт, и таких модулей в большом кластере сотни тысяч. Broadcom и NVIDIA заявляют, что встроенная оптика снижает энергопотребление оптической части примерно на 70%. Meta на CPO-коммутаторе Broadcom намерила 5,4 Вт на порт 800 Гбит/с против примерно 15 Вт у съемного трансивера — экономия около 65%. Однако если подняться с уровня порта на уровень кластера, картина блекнет: сеть занимает лишь несколько процентов энергобюджета ИИ-кластера. По данным Meta, это 6% на кластерах с H100 и 8% на GB200, остальное съедают сами ускорители и охлаждение. Аналитики SemiAnalysis подсчитали, что даже при падении энергопотребления сетевой части в разы полный переход на CPO экономит всего до 4% энергии кластера. Для объекта на сотни мегаватт это единицы мегаватт — деньги заметные, но не те, ради которых меняют отработанную технологию на сырую, особенно когда съемный трансивер можно заменить за минуту прямо в стойке, а оптика CPO впаяна в коммутатор, и ее отказ решается заменой всего устройства.
Настоящая причина перехода кроется в физике: у медных кабелей заканчивается дорога. Сеть ИИ-кластера собрана слоями под разные дистанции. Внутри стойки (вертикальное масштабирование, scale-up) ускорители соединены напрямую сверхбыстрой шиной — у NVIDIA это NVLink, и здесь правит медь. Пассивный медный кабель не потребляет энергии и не добавляет задержек на преобразование сигнала, и на дистанции в метр-два ему пока нет равных. Однако между стойками (горизонтальное масштабирование, scale-out) работает сеть уровня дата-центра, и именно здесь медь начинает сдавать позиции. На скоростях 800 Гбит/с и выше медные линии требуют все больше энергии для поддержания целостности сигнала, а их максимальная длина сокращается. По оценкам отраслевых экспертов, уже на дистанциях свыше двух метров медь становится неэффективной, и именно на этом стыке CPO предлагает решение: встроенная оптика позволяет передавать данные на большие расстояния без промежуточных преобразований, сохраняя при этом низкое энергопотребление.
Для российского рынка этот переход имеет двойное значение. С одной стороны, отечественные дата-центры и облачные провайдеры, такие как Selectel, пока не используют CPO-коммутаторы в промышленных масштабах, но уже внимательно следят за развитием технологии. С другой стороны, зависимость от импортного оборудования делает российскую индустрию уязвимой к смене технологических стандартов: если западные производители перейдут на CPO, российским операторам придется адаптироваться к новым форматам или искать альтернативные решения. В то же время появление CPO может подтолкнуть развитие отечественных разработок в области фотонных интегральных схем, которые пока находятся в зачаточном состоянии. Реакция отрасли неоднозначна: одни аналитики видят в CPO неизбежный этап эволюции, другие указывают на высокие риски, связанные с надежностью встроенной оптики и сложностью обслуживания.
Сравнение с альтернативами показывает, что CPO — не единственный путь к фотонному интерконнекту. Существуют гибридные решения, такие как оптические трансиверы с улучшенными DSP, которые позволяют продлить жизнь меди на промежуточных дистанциях. Однако именно CPO рассматривается как наиболее радикальный и масштабируемый подход, способный обеспечить рост пропускной способности в ближайшие десятилетия. Компании вроде Ayar Labs и Lightmatter разрабатывают более далеко идущие технологии, включая оптические вычисления и фотонные чипы, которые могут полностью заменить электронные межсоединения. Но до массового внедрения этих решений еще далеко, и CPO остается самой зрелой и коммерчески обоснованной технологией. Открытым остается вопрос о стандартизации: разные производители предлагают собственные реализации CPO, что может привести к фрагментации рынка и затруднить совместимость оборудования.
Перспективы развития CPO выглядят многообещающими, но не безоблачными. В ближайшие годы ожидается рост объемов производства CPO-коммутаторов, снижение их стоимости и повышение надежности. Однако ключевые вызовы — это ремонтопригодность, тепловыделение и интеграция с существующей инфраструктурой. По мере того как ИИ-кластеры становятся все более масштабными, потребность в эффективных межсоединениях будет только расти, и CPO может стать стандартом де-факто для новых поколений дата-центров. Вопрос лишь в том, насколько быстро индустрия сможет преодолеть технологические и экономические барьеры. Следить за этими изменениями важно не только производителям оборудования, но и конечным пользователям облачных услуг, поскольку именно от этих решений зависит производительность и стоимость будущих ИИ-систем.