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Marvell收购Celestial AI：硅光模块与CPO的挑战者来了

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Marvell利用收购所得的Celestial AI的Photonic Fabric（光子织物）及EAM技术，有很大的机会挑战当下主要依赖MZI及MRM技术的硅光模块和CPO（光电共封装）技术体系。

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Marvell对光互连初创公司Celestial AI的战略性收购，绝非寻常的商业并购。这笔收购不仅代表着Marvell全面押注未来的决心，更是：

Marvell对“光互联”现有技术路线的一次大胆挑战。

Celestial AI以其Photonic Fabric（光子织物）及EAM技术而闻名，成立以来，Celestial AI的投资人队伍可谓极其辉煌，贝莱德、富达、淡马锡是股东，AMD、三星这些也是。

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Marvell对Celestial AI的收购，最重要的意义在于，Marvell可以将Celestial AI的Photonic Fabric及EAM（电吸收调制器）技术注入自己的产品线，帮助Marvell瞄准AI数据中心核心瓶颈，并开启一场与博通（Broadcom）的“光互连对决”。

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光电调制器的三条路线：MZI、MRM、EAM

当前，驱动AI革命的超级算力计算集群正被三堵高墙死死困住：

带宽墙、功耗墙、内存墙。

数据中心耗能激增、GPU算力被数据传输速度限制、模型规模受限于物理内存，Marvell对Celestial AI的收购就是要解决上面的问题。

要理解此次收购的战略意义，首先需弄清楚光电调制器的概念。光电调制器是硅光子学（silicon photonics）中的关键组件，它将电信号转换为光信号，或反之，其应用主要在数据中心的高速传输。

在光电调制器领域，Celestial AI的电吸收调制器（EAM）与当前行业主流的马赫-曾德尔干涉仪调制器（MZI）和新兴的微环调制器（MRM）形成鲜明对比。

在Hot Chips 2025大会上，Celestial AI展示了自家EAM对比与MZI、MRM（Ring Modulator）的优势。

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对以上三种调制器的特点及各自的差异，先做一个简要的介绍，这其实是一场关于速度、尺寸、能效与热稳定性的技术较量：

  • 马赫-曾德尔干涉仪调制器（MZI）
想象光信号像水流进入一个“Y”形分岔路（干涉仪臂）。通过施加电场改变其中一条路的“水流速度”（相位），两路水流在汇合时会干扰（干涉），从而调制输出光的强度或相位。MZI像一个精密的“水闸系统”，可靠且易于制造，但缺点明显：
尺寸较大（需数毫米长的臂），驱动电压高（2-5V），功耗很高（每通道5-10pJ/bit）。
在大规模AI算力集群中，热管理和能效已经成为瓶颈，所以MZI有非常明显的缺点。
目前，MZI是行业主流的技术路线，因为已经被足够多的时间验证，很成熟。可插拔光模块如400G/800G SiPh收发器，Broadcom的CPO（共封装光学）产品如Bailly 51.2 Tbps交换平台和Tomahawk系列，主要就是依赖MZI实现400G/800G互连。
  • 微环调制器（MRM）
像一个小型“圆形水池”（环状谐振腔），光信号进入环中，如果波长匹配环的“共振频率”，就会被困住并增强；施加电场改变环的折射率，即可调制光输出。MRM的优势在于：
紧凑（微米级尺寸）和低功耗（1-2pJ/bit），带宽密度高，适合高集成场景。
但它也有个巨大的缺点：热稳定性极差，微环的谐振波长对温度极其敏感。在GPU/ASIC的高功率、高热量环境中，需要复杂且耗能的热电冷却器（TEC）进行温度稳定，反而抵消了其低功耗优势，且增加了系统复杂度和成本，缺乏鲁棒性。
Broadcom正在与TSMC合作开发MRM，用于下一代CPO模块，但目前仍处于工程化阶段，未大规模商用。
  • 电吸收调制器（EAM）
EAM更像一个“智能窗帘”，直接通过电场改变半导体材料（如 GeSi，锗硅）的吸收特性，让光信号“通过”或“被吸收”。无需复杂的干涉结构，只需简单开关，就能实现调制。
Celestial AI的EAM版本特别突出：
小尺寸，强悍的热稳定性，驱动电压低（<1V），功耗极低（<2mW/通道，比MZI低10倍），延迟纳秒级（<1ns）。
EAM的缺点是，需要硅之外的吸收材料，如锗，锗硅，或者是三五族的InGaAsP等材料，这就会形成晶格不匹配导致的可靠性隐患。但这次Marvell对Celestial AI的收购，大概率意味着上述问题基本得到解决。
以上MZI、MRM、EAM三类调制器，总结各自特征就是：

MZI是“稳健但高功耗、笨重”的老将，MRM是“小尺寸、低功耗但娇气”的新星，而EAM是“高效、低功耗且小尺寸”的平衡者。

按照Celestial AI自己的技术对比（就是上面那张彩图PPT），转译过来如下：

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EAM的紧凑性和能效，使其在AI算力集群的互联方面有机会脱颖而出。请尤其注意PPT底部那段话：

EAM是“the only solution for scale-up interconnect”。

这一技术宣言意味着，Celestial AI的目标市场就是需要极高带宽和规模扩展的大规模AI算力集群，这也正是Marvell收购Celestial AI在赌的一件事情：

EAM是通往AI CPO（封装级光互连）的一条崭新技术生路。

Marvell的战略勇气，也正是体现在其对EAM（电吸收调制器）技术路线坚定不移的支持。 

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Celestial AI的价值：带动Marvell从电到光

Celestial AI的EAM技术并非孤立创新，而是直接针对AI基础设施的痛点：

功耗爆炸和规模瓶颈。

与博通一样，Marvell同样拥有业界领先的DSP（电信号处理）和PHY（物理层）芯片技术，但在光连接技术上一直远落后于博通。

如今这笔收购，使Marvell有机会结合Celestial AI的技术，能够提供从电域（DSP/PHY）到光域（调制器/激光器）的完整解决方案，实现性能最优、功耗最低的系统集成。

更重要的是：

Marvell利用收购所得的Celestial AI的Photonic Fabric（光子织物）及EAM技术，有很大的机会挑战当下主要依赖MZI及MRM技术的硅光模块和CPO（光电共封装）技术体系。

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按照Celestial AI自己的技术介绍，Photonic Fabric是唯一的全栈可扩展网络解决方案，支持XPU之间的全对全通信，使其能够作为虚拟的“超级XPU”，支持数千个XPU的大规模扩展域规模。

对比业界主流包括博通使用的MZI技术，Celestial AI的EAM可以在AI集群中节省70%+功率，这是显著的优势。

而所有人都知道，在大规模AI算力集群中，节省功耗是多么的重要！

Marvell还与亚马逊达成了深度绑定。作为收购交易的一部分，Marvell向亚马逊发行了一份股票认股权证，允许亚马逊在2030年底前，根据其采购光子互联产品的金额，以约87美元的行权价购买最多价值9000万美元的Marvell股票。

这进一步强化了Marvell未来的光互连生态。相比Broadcom的MZI依赖，Celestial AI的Photonic Fabric及EAM技术上有理论上的优势，所以不是没有机会。

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Broadcom也有“软肋”

博通是当今网络芯片的王者，拥有Tomahawk交换机和DSP芯片市场的绝对统治权。Marvell如果只做传统的“电芯片”，永远只是博通的影子。

收购Celestial AI，是Marvell与博通角力“光互联”技术的开始。

目前，Broadcom主导着70%以上的AI网络芯片市场，其MZI产品尽管功耗大、体积大，但成熟多年，在可靠性和生态上占优，但EAM的引入将放大MZI的弱点。

还有一点，也有助于Marvell：

博通对CPO的态度一直不算特别坚定（既想推CPO，又不想杀死自己利润丰厚的可插拔光模块市场）。

而Marvell作为挑战者的优势是，没有历史包袱，都是增量业务。

Marvell完全可以利用收购而来的EAM技术，推出集成度更高、能效比更强的CPO方案。

未来的AI竞争，就是能效比（J/bit）的竞争。

  • 传统的MZI太费电。

  • 学术派的MRM太难伺候。

  • EAM能在保证极低功耗的同时，扛住AI芯片的高温考验。

Marvell收购Celestial AI此举，是想告诉市场：

如果你想构建下一代万亿参数模型的训练集群，博通可能会过时。Marvell手中的光子织物及EAM，才是通往AGI的真正钥匙。

在收购宣布后，Marvell预计Celestial AI将在2028财年下半年开始实现实质性收入贡献，2028财年第四季度实现5亿美元的年化运行率，到2029财年第四季度将翻倍至10亿美元的运行率。

划重点：2028财年下半年开始实现实质性收入…

拭目以待吧。

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