随着人工智能算力需求的爆发式增长，数据中心内部网络正面临前所未有的规模扩张与速度升级挑战。日本半导体产业观察指出，传输能量（每比特）的增加与传输损耗的加剧，正在显著推高系统整体功耗，并使网络部分在总电力成本中的占比急剧上升，成为制约算力中心发展的关键瓶颈。
台积电在IEDM 2025会议上发布的最新数据揭示了这一困境。在传统的铜缆网络架构中，若配置100个以下GPU、采用200Gbps Serdes接口及1000根以上长度为2米的铜缆，单个机柜功耗可控制在150kW以下，网络能耗占比约为30%。然而，当系统扩展至100个以上GPU、升级至400Gbps Serdes接口，并部署超过1万根长度在1米以内的铜缆时，机柜功耗将飙升至500kW以上，网络能耗占比更是突破50%。这意味着，随着算力密度的提升，铜缆方案在功耗上已触及物理极限，电力成本压力剧增。
面对这一挑战，将铜缆替换为光纤电缆成为行业共识。数据显示，若将上述高负载场景中的铜缆替换为约1000根长度超过10米的光纤，系统总功耗可被有效抑制在300kW以下。更为关键的是，网络部分的能耗占比将从超过50%的“半壁江山”骤降至10%以下。这一转变不仅大幅降低了运营成本，更解决了高密度算力集群的散热与供电难题。
日本作为全球半导体设备与材料的重要供应国，其产业界对光互联技术的关注反映了亚洲数据中心建设对能效的极致追求。在土地与电力资源相对紧张的东亚市场，降低PUE（电源使用效率）已成为新建数据中心的硬性指标。台积电此次公开的数据，为行业从电互联向光互联转型提供了强有力的量化依据，标志着光通信技术在AI基础设施中的核心地位已不可动摇。
