光时代，3M押注EBO

过去很长一段时间，数据中心内部的主角一直是电互连。从服务器主板、背板到机柜之间，高速铜缆承担着绝大多数数据传输任务，带宽升级更多依赖SerDes速率提升和电信号优化。但随着AI训练进入万卡、十万卡时代，数以万计的GPU需要持续进行大规模数据交换，传统电互连在传输距离、带宽密度、功耗和布线复杂度上的瓶颈愈发明显，数据中心互连也由此进入“光时代”。
 
光互连不再只是连接光模块与交换机的底层配套，而是成为决定AI集群扩展能力、网络效率和运维成本的关键基础设施。随着数据流量激增、高密度布线普及以及CPO、NPO等新架构兴起，AI正在重新定义光连接的价值，也对下一代光纤互连提出了全新的需求。
 
在日前举办的CIOE（中国国际光电博览会）期间，3M中国交通运输与电子产品事业部高级副总裁钟蓓给我们分享了公司在这方面的布局。
 

 
大热的光互连，几点挑战
 
伴随着AI走红的光互连是一个覆盖整个AI基础设施的广义概念，它几乎贯穿了数据传输的每一个层级。从数据中心与数据中心之间的长距离光通信，到园区和机房之间的骨干网络，再到机架之间、机架内部的高速光纤连接，甚至进一步延伸至封装内部、芯片之间的光学互连，都属于光互连的范畴。
 
但正如钟蓓所说，AI带来数据中心内部的数据流量呈指数级增长，光纤连接数量、布线密度以及运维复杂度同步攀升。光互连不再只是负责“传输数据”的底层组件，而是决定AI集群能否稳定、高效运行的关键基础设施。
 
正因如此，光互联网迎来了几点挑战：
 
首先，AI对光互连提出了更高带宽、更高密度的要求。无论是大模型训练中的GPU全互联，还是推理集群不断扩大的横向扩展，都需要数据中心持续向更高速率演进，并在有限的机柜空间内承载更多光纤链路。这推动数据中心布线向高密度、低损耗、模块化方向发展，也让多芯数光纤通道和精密光纤连接器成为高密度网络建设的重要组成部分。
 
与此同时，可靠性正成为AI基础设施不可妥协的指标。AI集群通常承载着高价值、长时间连续运行的训练和推理任务，任何连接层面的不稳定，都可能带来计算中断、任务重启或网络延迟。因此，下一代光互连不仅要具备更高传输性能，更要能够在高密度部署、频繁插拔和复杂运行环境下长期保持稳定一致的连接质量。
 
除了性能与稳定性，AI时代的数据中心还对可维护性提出了全新的挑战。随着光连接数量成倍增加，传统依赖人工清洁、端面检查和维护的方式，已经成为部署效率和后期运维的重要瓶颈。未来的连接方案需要降低对端面洁净度、插拔一致性以及现场操作复杂度的敏感性，在保证可靠性的同时，大幅提升安装速度和上线效率，减轻超大规模数据中心的运维压力。
 
更重要的是，光互连的价值正在从单个连接器延伸到整个系统。数据中心真正关心的，不只是器件采购成本，而是部署效率、维护成本、停机风险、链路预算以及系统可靠性共同构成的总拥有成本（TCO）。
 
有见及此，钟蓓认为，AI时代的光互连正在从“器件级选择”升级为“系统架构级选择”，能够降低全生命周期成本的连接方案，将成为未来AI数据中心的重要方向。
 
基于这一判断，3M大举投入扩束光学（EBO）技术，通过特殊的非接触式光学连接设计，降低光纤连接对粉尘和端面污染的敏感性，从而减少现场安装复杂度与后续维护负担，并支持更快速的部署。对于追求高密度、高可靠和高效率的AI数据中心而言，EBO所解决的正是光互连在新时代面临的核心需求。
 
为何是EBO？
 
在与半导体的交流中，钟蓓直言，EBO其实并不是新概念。在之前，也有诸如MPO/MTP等传统方案在数据中心中被广泛使用，且生态成熟。
 
然而，因为这些方案采用的的物理接触式光纤连接，高度依赖其洁净的光纤端面和精确的物理接触来维持性能。这就导致其越来越难应付AI时代互连系统面临的更复杂网络架构、更高密度、更大规模部署，以及更严苛的稳定性等要求。
 
正因如此，EBO能在AI时代能够一展所长。“EBO并不是简单替代传统方案，而是在更高密度、更高可靠性和更高运维效率的场景下，提供新的价值。”钟蓓说。
 
从原理上看，EBO是通过扩展光束直径，降低连接界面对粉尘、划痕、端面污染和微小对准偏差的敏感性，从而帮助提升连接可靠性、降低清洁和维护压力，并支持更高密度互连环境下的稳定运行。洞察到这个需求，3M倚仗公司在材料与精密制造领域的深厚布局，推出采用插芯设计的差异化EBO方案，以满足规模应用对稳定性和一致性的要求。
 
据钟蓓介绍，相比物理接触式连接方案，3M EBO方面的主要价值体现在三个方面：
 
首先，是更高的污染容忍度。
 
传统物理接触式连接器高度依赖光纤端面的洁净度，粉尘、划痕或微小颗粒都可能导致插入损耗增加，因此部署过程中通常需要反复进行清洁与检查。EBO采用非接触式扩束光学设计，降低了连接界面对污染物的敏感性，可将单端口连接时间由约3分钟缩短至约30秒。根据3M客户数据中心的实际测试，清洁与检查时间可减少90%以上，整体部署周期也由数月缩短至数天，显著降低数据中心的总拥有成本（TCO）。
 
其次，是更高的运维效率。
 
对于超大规模AI数据中心而言，光纤清洁、检测、插拔和故障维护本身就是一项持续性的运营成本，而端面污染引发的信号中断、返工和维护也已成为行业普遍面临的痛点。EBO通过降低系统对端面清洁和现场操作的依赖，从系统层面提升了部署效率与后续运维的便利性。
 
最后，是面向未来的高密度与高扩展能力。传统MPO/MTP在提升芯数时，需要更复杂的精密对准，也容易受到布线空间和插接力的限制。EBO采用插芯滑入式平行对准结构，仅需较低适配力即可完成连接，并支持多个插芯堆叠至单一连接器，实现144芯及以上的高密度光纤集成。这不仅减少了机架内连接器数量，也进一步优化了布线结构，并改善高密度环境下的空气流动与散热效率。
 
正因为拥有如此多的优势，3M EBO扩束光学技术相关产品自2024年商业化以来，受到客户的高度欢迎。随着网络速率向更高速率演进，NPO/CPO技术更大范围的采用，光互连的可靠性和可维护性将变得更加关键。为此，公司今年还进一步启动了全球产能翻倍计划，新增先进制造设备与生产空间，以满足超大规模云服务商和数据中心运营商的激增需求。
 
“展望未来，我们认为EBO将在高密度AI集群、超大规模数据中心、先进网络架构和高可靠互连应用中拥有广阔发展机会。”钟蓓强调。
 
不是为了替代，多种方案并存
 
在钟蓓看来，从更长期看，AI数据中心需要的是端到端的互连优化：芯片到板级、板级到机架、机架到集群之间，每一层都有不同的技术选择。基于这个看法，3M把EBO的定位是在光纤连接层面提升可靠性、可维护性和部署效率，可应对客户在污染容忍度、快速部署和高密度连接方面的重要需求，为更高性能的数据中心网络架构提供支撑。
 
“因此，我们更倾向于把EBO看作未来AI光互连生态中物理层的关键赋能技术，而不是对某一种现有技术的简单替代。”钟蓓强调。她同时指出，数据中心技术的创新从来不是单一材料或单一器件能够完成的，需要从材料、部件生产、组装测试、安装维护、最终数据中心用户协同验证，到生态系统合作乃至相关标准建立的多维度整合实现。
 
于是，围绕EBO，3M将重点从三个方向推动产业链合作。
 
一、与客户和合作伙伴共同定义应用场景。3M关注AI数据中心在高密度布线、运维效率、长期可靠性和大规模部署中的真实痛点，并围绕这些痛点优化EBO解决方案，进行不断的新产品开发，并将客户需求前置到新产品开发流程中。
 
二、推动与现有生态的兼容和协同。数据中心供应链非常重视成熟度、可靠性和可导入性。3M会与连接器、线缆组件、光引擎、系统设备及数据中心生态伙伴合作，帮助新技术更顺畅地融入现有架构。
 
三、依托3M在材料科学、精密制造和光学工程方面的积累，提升产品一致性和规模化能力。对于数据中心客户而言，新技术不只要性能好，还要可量产、可验证、可维护，并具备长期供应能力。
 
钟蓓表示，AI基础设施的发展，正在让产业重新认识材料与连接技术的价值。算力固然来自芯片，但要让数万颗GPU真正稳定、高效地协同工作，背后同样离不开光学、热管理、胶粘、薄膜、精密制造等底层材料技术的支撑。
 
在3M看来，EBO并不是一款孤立的连接产品，而是其材料科学与光学工程能力在AI数据中心的一次集中体现。
 
面对这次从电到光的迁移带来的巨大机遇，3M希望扮演的是“关键赋能者”的角色，不仅提供扩束光学连接器，更结合功能性材料与制造能力，帮助客户解决高密度互连、系统可靠性、运维效率和规模化部署等实际挑战，为AI数据中心提供更完整的底层解决方案。
 
3M，显然也具备了这样的底气。