AI 集群的光纤不够用了:一根光纤里塞四个芯

2026 年 10 月的 OCP 峰会上，中际旭创的海外孙公司 TeraHop 在台上报了两个数：数据中心内部的光纤已经铺了 1000 万根以上，跨数据中心的还有 400 万根（这两个数出自 TeraHop 演讲，不是第三方统计）。

光纤不够用了——但缺的不是带宽。单模光纤的性能远没到头，短距单芯跑到 400 Tb/s 以上没有压力（信通院口径）。真正被塞满的是空间：桥架、管道、理线槽、配线架，还有装光纤的人。

数据中心机柜上方的桥架与线槽：真正被塞满的是这里，不是带宽

行业拿出的第一个标准化答案，是把一根光纤塞进四个芯。9 月 17 日，AFL、康宁、住友、TeraHop 四家发布 SDM4 多芯光纤 MSA 1.0 规范：标准 125 微米包层里放 4 个芯，一根顶四根。

值得注意的组合是：TeraHop 是中际旭创的控股孙公司，占的是模块端席位；而光纤端的长飞、亨通，都不在发起名单里。

一根 125 微米玻璃，塞进 4 个独立光路

普通单模光纤的做法，是把一根约 9 微米粗的芯，放在 125 微米包层的正中央。SDM4 把 1 个芯换成 4 个：摆成 2×2 方阵，芯与芯之间隔 40 微米。每个芯照旧是单模，各走各的信号，互不干扰。

4 芯 2×2 方阵的端面：包层直径仍是 125 微米，四个芯之间隔 40 微米

这个设计的关键只有一个字：兼容。

包层直径还是 125 微米——现有的管道、插芯、熔接夹具全部不用动。4 个芯走弱耦合路线，芯间串扰小到可以当噪声处理，现有 PAM4 收发架构直接复用，不需要新 DSP。波长锁在 1310 纳米的 O 波段，那里色散接近零，短距传输不用相干、不用放大器，四芯才塞得进 AI 数据中心的成本结构。

那为什么是 4 芯，不是 2 芯、也不是 19 芯？

2 芯到 19 芯的几种排布：4 芯是「密度翻两番」和「光学特性还像普通光纤」之间的最大公约数

2 芯，密度提升太小；超过 4 芯，就得放大包层或缩小芯距，等于退出现有的管道和连接器体系；19 芯实验室里做得到，但生态养不起来。4 芯是「密度翻两番」和「光学特性还像普通光纤」之间的最大公约数——这是产业选出来的数字，不是物理极限。

还要澄清一个最容易误读的点：SDM4 不让任何一条通道变得更快，它只是把「一个光口配一根纤」改成「一个光口配四根芯」。它是密度倍增器，不是容量倍增器。

海缆买它，买的是每根缆多出来的比特；数据中心买它，买的是每根管多出来的芯数。同一个技术，两本账。

省光纤有三条路，多芯是唯一不碰光学形态的

想把光纤用量省下来，行业里有三条路，代价各不相同。

第一条，波长复用（CWDM/LWDM）：4 个波长挤一根纤，光纤也能省 4 倍。但每个模块要多装 4 颗激光器和一套合分波器件，功耗、成本、封装全跟着上去，1310 纳米附近还要额外付色散的代价。

CWDM 合分波：多个波长挤进一根纤，代价是两端各一套合分波器，以及每个通道一颗激光器

第二条，把单通道速率做高（400G/通道）：每根纤传得更快，但光纤根数一根不少——8 通道还是 8 根发、8 根收，只是每根跑得更拼命。速率翻倍，DSP 和光引擎的难度同步翻倍。

第三条，空间复用，也就是多芯：一根纤里并排走 4 个芯，光纤省 4 倍，而每条通道的光学形态完全不变——还是 1 芯 1 波长、还是直调直检、还是那颗便宜的 DR 光模块。

三条路的关系一句话说清：第一条是直接竞争，第二条是互补，第三条才是本篇的主角。多芯最值钱的甚至不是「4 倍」，而是它在省掉 4 倍玻璃的同时，没有动每一条通道的光学形态；同速率下，它的传输距离比波长复用还长——因为不用付合分波器的插损和色散代价。

空分复用也不止多芯一条路，行业已经给它们分了工：少模光纤（一个芯里走多个正交模式）实验室能跑到 Pb/s 级，但信号处理的复杂度随模式数平方上涨，离机房还远；空芯光纤把光放进空气芯，时延降三成，但它治的是「远」——跨园区、跨城、金融低时延场景，不是「挤」。多芯治挤，空芯治远，单模守住存量基本盘。

主战场在机柜之间那 10 米到 2 公里

多芯光纤的第一个落点不是海缆，是 AI 机柜之间那一段——scale-out，距离 10 米到 2 公里。

这一段要多少光纤，是乘出来的：GPU 数 × 每 GPU 通道数 × 每通道纤数。一台 72 卡机柜跑 800G-DR8，光计算面就要 1152 根光纤；做到千卡集群，光纤连接数超过 2.8 万个。芯数从「按服务器数」变成「按 GPU 数乘通道数」，量级直接跳一档。

MPO 干线跳线：一端是一束多芯缆，一端分叉成单口——机柜之间桥架里跑的就是这种

康宁给的对照很直观：3456 根常规光纤的活儿，864 根四芯光纤就能干完。它测算连接器数量最多减 75%、布线速度提 60%、单纤容量翻 4 倍——这三个数是厂商测算，方向和「芯数除以 4」自洽，但没有第三方审计。

海缆客户是另一拨买家：Google 的 TPU 海缆支线用了 2 芯多芯光纤，是全球第一个商用案例；NTT 把 48 根 4 芯光纤塞进 20 毫米缆径，做出 192 芯系统，目标 2029 年实用化。海缆要的是缆径不加粗、通道多一倍，和数据中心「省空间」的诉求不是一回事。

NTT 的思路：海缆里留给光纤的空间是固定的，换成 4 芯光纤，容量直接翻四倍，缆径一点不加

还要记住一件事：多芯不减少收发器通道数，也不减少激光器数量。800G-DR8 还是 8 发 8 收、8 颗激光器，只是这 8 条光路从 8 根玻璃挤进了 2 根。它省的是玻璃、光缆、连接器、桥架和工时——不省光模块。

光纤本身不是坎，配套四关才是

光纤只是中间件。多芯能不能进机房，取决于光纤之外的四个配套，外加最后一道硬关。

第一关，扇入扇出（FIFO）——把一根四芯纤拆成四根单芯纤、再接进现网设备的「翻译器」。国产插损指标已经追平，长飞的 4 芯方案做到 0.4 dB 以内；差距在批量一致性和芯距适配上——市面上 40 微米、43 微米两种芯距并存，FIFO 必须和光纤一一配对。SDM4 把芯距锁死在 40 微米，就是用标准化消灭这种碎片化。

4 芯扇入扇出：四根单芯纤经 fan-in 收进一根四芯纤，对端再 fan-out 拆回四根

第二关，连接器，难在「极性」。圆纤插进去随便转，4 芯方阵不能转——连接器键位和光纤标记之间的角度关系，就是多芯的极性。住友的思路是不发明新接口：把 4 芯精确对准后，集成进成熟的 24 通道 MPO 插芯，只改插芯内部定位。Amphenol 在 OFC 2026 的判断很直接：连接器是相对最弱的一环，公开方案明显少于光纤和模块。

MPO 的三种极性：同一根缆，键位与接法不同，芯序就完全不同

第三关，熔接，最被低估。单芯熔接只要对准 X、Y 两个方向；多芯还要对准旋转角——4 芯方阵一旦转错 90 度，芯序全乱。藤仓、住友已有商用多芯熔接机，核心在成像、旋转对准和自适应电弧；国产目前没有看到商用产品。这段的难点不是做出机器，而是把「旋转对准、低损耗、现场可靠性」同时做到工程级。

第四关，测试和运维，还没有人交卷。单芯 OTDR 打进去，4 个芯给出的是混叠在一起的反射曲线；一个芯断了、另外三个还好，换整根缆还是只换那一芯，行业没有共识。没有可信的测试，运营商不敢规模采购——这比光纤指标落后更要命。

最后一道硬关，是原生多芯收发器。没有它，光纤做得再好也卖不出去。TeraHop、新易盛、芯速联三家 2026 年陆续做了四芯原生模块的互通演示；康宁自己点名「原生多芯收发器是最大剩余障碍」——注意，是演示，不是批量出货。

四个发起方，没有一家中国光纤厂

SDM4 MSA 的四家发起方，是「美日光纤三强加一家中国模块厂」的组合。

康宁：全球光纤份额约两成，把多芯定位成「AI 数据中心的密度方案」，配套的 MMC 连接器已在 ECOC 2026 展出。住友电工：产业链最完整的一家，光纤、连接器、熔接、扇入扇出全自研，2 芯超低损多芯光纤是全球首个量产品。AFL：藤仓的美国子公司，熔接机双寡头之一，能提供光缆、连接、熔接、测试的端到端方案。TeraHop：中际旭创控股约 67.7%，新加坡注册、泰国和苏州生产，四家里唯一的「模块/互联」视角。

TeraHop 在 OFC 2026 的展台物料：1.6T 模块、6.4T NPO、12.8T XPO 同台，模块端是它唯一的位置

不在名单里的，比在名单里的更说明问题：全球前五的光纤厂里，长飞、亨通、烽火都不在 MSA 内。美日先把 40 微米芯距、2×2 方阵、测试方法这些基线定下来，再往 ITU、IEC、IEEE 推——标准一旦固化，后来者能改的空间就很小了。

日本是这套技术的策源地：ITU 多芯光纤标准的编辑者是 NTT 工程师，多芯光纤专利前四名（藤仓、住友、NTT、古河）全是日企。美国握的是生态和买家：康宁定密度方案，Google 已经用 2 芯多芯光纤铺了 TPU 海缆支线。

国内强在吨位，弱在微米

这一轮里，国内厂商的位置按模块、光纤、器件三个环节看——但哪个环节都不能写成「国产已量产多芯光纤」。

模块端，中际旭创是唯一在局内的中国力量。TeraHop 在 OFC 2026 和康宁联合演示了业界首款多芯原生 1.6T 模块；今年 OCP 峰会，它还同台推了 Open CPX（可插拔 CPO/NPO 标准）和 12.8T 液冷 XPO——那是 CPO 那条线的事，本篇不展开。多芯这条线上，TeraHop 的动作是「模块端先行」：没有原生多芯模块，光纤做得再好也没人买。

光纤端，长飞最靠前：多芯研发超过 10 年、单纤最多做到 38 芯，公司口径是「处规模部署推广阶段」。长飞董事长公开说「2026 年起北美超算中心主流应用开始转向四芯光纤」——这是公司口径，目前没有第三方出货数据支撑，只能标注，不能当事实用。亨通的价值在现网：给中国移动的青岛多芯光缆线供纤成缆，一段现网做了 46 个熔接点。

光纤产线：中国占的是这一段——棒纤缆的吨位，不是连接、熔接、扇入扇出的微米

器件端，是国内最现实的切入口。多芯价值链上，扇入扇出和 MT 插芯是「必须重做」的环节，恰好是国内无源器件的强项——太辰光已有四芯扇入/扇出器件；杰普特的 MPO/MMC 分支跳线上半年光纤器件收入 3.99 亿元、同比增超 23 倍（公司披露）。

结构性差距很清晰：中国占了棒纤缆的吨位（全球光纤产能约六成，业内口径），日本占了微米（连接、熔接、扇入扇出、测试），美国占了规则（MSA 加标准主导）。SDM4 四个发起成员里没有一家中国光纤厂，是最直接的一条证据。

2028 年之前，看采购不看演示

时间表已经排清楚：

• 2026 年 9 月，MSA 1.0 落地，成为事实标准；同期青岛 35 公里商用线、广深 409.61 公里跨城验证、Google TPU 2 芯海缆，把「验证」这一档做满了。

• 2027 年，NTT 口径的四芯商用和国际标准化目标。

• 2028 年，ITU 的 G.smmcf、G.csmcf 建议书预计发布，多芯从「光纤规范」变成「国际标准」；光模块侧，业内判断 400G/通道的 USFP 形态也要到 2028 年才量产。

• 2029 年，NTT 192 芯海缆系统目标实用化。

真正的拐点不在标准发布，在第一个「是采购、不是演示」的公告。MSA 落地之后，生态能不能转起来，盯五件事：云厂商的第一份多芯采购单；原生多芯模块从演示转量产，出货量或客户名出来；IEEE 802.3 是否立项多芯接口；国产多芯熔接机是否出现商用产品；多芯是否进运营商集采目录、CCSA 是否升为国标。

这五件事，任何一件先落地，多芯就从「新架构叙事」变成「可跟踪的订单」。

回到开头：光纤不够用，缺的不是更快的玻璃，是装得下更多玻璃的空间。多芯不解速率，只解密度；这一轮的胜负手，不在光纤的衰减、串扰这些指标上，而在扇入扇出、连接器、熔接机、测试仪表这几件「小事」上。

窗口期在 2028 年国际标准落地之前。在那之前，这条线值得盯的，不是谁又发了一根新光纤，而是第一张真正的采购单——落在康宁、住友，还是中际旭创旗下的 TeraHop。

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