为AI数据中心铺设“高速铁路” “湖北芯”刷新全球带宽传输纪录

湖北日报全媒记者 马文俊

当你在地铁里刷高清视频、高速铁路在远程设备操作中完成毫秒级响应，数设湖刷新甚至是据中纪录未来用上空天地一体化的6G网络，背后都离不开一颗比指甲盖还小的心铺芯片。

5月28日，北芯湖北日报全媒记者从国家信息光电子创新中心（NOEIC）获悉，全球其新近推出的传输超宽带光子芯片已投入下游应用。该芯片由国家信息光电子创新中心联合北京大学、高速铁路鹏城实验室等单位自主研制，数设湖刷新带宽高达250GHz，据中纪录刷新同类器件全球最高纪录。心铺

“手机、北芯电脑处理的全球是电信号，但数据长距离传输必须转换成光信号。传输”国家信息光电子创新中心未来技术部研发人员周佩奇介绍，高速铁路光子芯片作为电信号、光信号的转换枢纽，带宽越大，单位时间能传输的数据就越多。

这枚长不到1厘米、宽仅1毫米的光子芯片，像极了通信网络里的“高速铁路”，一秒钟能“搬运”的数据量，足以让现有高速通道相形见绌。

随着当下AI数据中心进入高速发展期，主流传输芯片因材料限制，带宽已接近其物理“天花板”。周佩奇所在的项目团队则另辟蹊径，选择深耕光电转换效率更高、驱动电压更低的薄膜铌酸锂材料，经过三年迭代，将芯片的传输带宽从110GHz、145GHz、170GHz，一路冲上如今的250GHz。

举例而言，在当下火热的光模块赛道，理论上它能够在单通道上支撑400G甚至更高的传输速率，为3.2T、6.4T等下一代光模块提供核心器件。更重要的是，薄膜铌酸锂材料所需驱动电压，比传统方案低一半以上，对“耗电大户”AI数据中心来说，功率每降低一瓦特，都能省下可观的电费和散热成本。

光芯片已在实验室诞生，但面向未来大规模量产，仍有不少挑战。周佩奇坦言，薄膜铌酸锂作为一种新兴材料，相关异质集成、芯片封装等工艺环节仍待打磨，“好在我们与合作伙伴已实现从研发、量产、测试的全流程国产化。”

对这款全球领先的光芯片来说，眼下最贴近市场的应用，是国产高端光电测试仪器。周佩奇说，当前国产高端测试仪表的测试能力，还无法服务更高性能的光学产品，“就是缺了超大带宽的‘眼睛’。”

数据显示，2026年全球高速光模块出货量预计达9500万只，同比翻倍，催生超300亿元测试设备需求。然而，对比70%以上的光模块国产化率，高端测试设备的国产化率不足20%，大量依赖进口。

目前，由该中心推出、基于相似技术方案的170GHz光调制器，已在行业内率先装入头部测试设备商的仪表里，并通过客户验证。

除了地面上的布局，这款芯片还在为“上天”做准备。实验室里，它已经实现了512Gbps的光纤速率和400Gbps的太赫兹无线速率，足够86个用户同时观看8K视频，可为未来6G通信、星载通信等提供信号传输“心脏”。

(责任编辑：全览)