是德科技 | 關(guān)于AI 數(shù)據(jù)中心時(shí)代的光通信的精選問(wèn)答

在 AI 計(jì)算持續(xù)突破的背景下，光通信行業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的變革。2025 年的 OFC（光纖通信大會(huì)）集中展現(xiàn)了從 1.6T 到 448G 的高速光互聯(lián)技術(shù)進(jìn)展，以及 CPO 和 LPO 等新型模塊技術(shù)的融合與演進(jìn)。AI 數(shù)據(jù)中心的持續(xù)擴(kuò)張正以前所未有的速度推動(dòng)光通信升級(jí)。隨著算力需求每年以十倍速增長(zhǎng)，僅靠芯片提升已難以為繼，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的革新變得尤為關(guān)鍵。Scale-up 與 Scale-out 的多樣化架構(gòu)，配合如 NVLink、UALink、ETH-X 等新型互聯(lián)協(xié)議，為高速通信提供了新的方向。光互聯(lián)正逐步從輔助角色走向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)，其低延遲、高帶寬的優(yōu)勢(shì)讓它成為 AI 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

與此同時(shí)，1.6T 光模塊已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性部署階段，多家廠商展示了基于 DR8、FR8、VR8 及 LPO 技術(shù)的全新方案。這些模塊所依賴的 DSP 芯片也已邁入 3nm 工藝時(shí)代，功耗更低，性能更強(qiáng)，多模多波的應(yīng)用也讓短距互聯(lián)場(chǎng)景具備了更多選擇空間。面對(duì)未來(lái)更高帶寬需求，448G 單波技術(shù)成為產(chǎn)業(yè)下一階段的重要關(guān)注點(diǎn)。盡管仍處于預(yù)研階段，但其在封裝、連接器、電纜等多方面已展現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)化潛力。

AI 計(jì)算需求爆炸式增長(zhǎng)，光通信該如何應(yīng)對(duì)？

算力每年呈 10 倍速率增長(zhǎng)，摩爾定律下單芯片算力提升已難以獨(dú)自承擔(dān)這一速度，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面需引入更加高效的互聯(lián)結(jié)構(gòu)與協(xié)議機(jī)制?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)面臨瓶頸，AI 集群內(nèi)部開始采用Scale-up和 Scale-out 架構(gòu)來(lái)提升靈活性，而對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議，如 UALink、ETH-X、Ultra Ethernet 等，也正快速發(fā)展。這些協(xié)議提供更低延遲、更高吞吐和可擴(kuò)展性的連接能力，是適配 AI 工作負(fù)載關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

LPO 和 CPO 的比較與選擇，以及發(fā)展前景是什么？

這兩種模塊并非競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是分別針對(duì)不同的使用場(chǎng)景。LPO（線性可插拔模塊）由于去除了 DSP 芯片，整體功耗更低、成本更具優(yōu)勢(shì)，適合部署在數(shù)據(jù)中心 AI 集群內(nèi)部固定鏈路中。當(dāng)前已有部分主流廠商開展小規(guī)模部署。相比之下，CPO（共封裝光學(xué)）將光引擎與交換芯片集成封裝，能夠大幅降低電互聯(lián)帶寬瓶頸，特別適合未來(lái) 3.2T 或更高速率的短距離連接應(yīng)用。但由于涉及封裝工藝、熱設(shè)計(jì)、連接器兼容性等產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同問(wèn)題，CPO 在現(xiàn)階段仍處于前期驗(yàn)證階段，離大規(guī)模商用尚有距離。

單通道 200G 是否是帶寬發(fā)展的終點(diǎn) ？

448G 單波傳輸是否具備產(chǎn)業(yè)化可能？

專家詳細(xì)介紹了目前的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，PAM4 仍會(huì)是大家最想采用的調(diào)制方式，但對(duì)器件的帶寬提出極高要求，需達(dá)到 112GHz 以上。為降低對(duì)帶寬的依賴，448G的預(yù)研從一開始就在考慮 PAM6、PAM8 等調(diào)制方式，但這也意味著更高復(fù)雜度與信噪比管理難度，從未來(lái)來(lái)看可能會(huì)用于短距離的電傳輸上。器件方面，包括調(diào)制器、連接器、PCB 材料等都需要在帶寬、線性度、封裝尺寸上同步提升。是德科技目前已搭建了完整的 448G 單波測(cè)試鏈路，結(jié)合任意波形發(fā)生器與高速采樣示波器，為產(chǎn)業(yè)提供了先進(jìn)的驗(yàn)證能力支持。

相干光技術(shù)在未來(lái)數(shù)據(jù)中心的定位是？

相干光更適用于 2–20km 的中遠(yuǎn)距離應(yīng)用場(chǎng)景，尤其是超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心之間（DCI）或邊緣數(shù)據(jù)中心與主干網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。在短距離光模塊成本下降空間有限的前提下，相干光憑借更強(qiáng)的容錯(cuò)能力與光譜效率，可能在未來(lái) 1.6T 及更高速率連接中獲得更廣泛應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)廠商在 CPO 模塊生態(tài)中的機(jī)會(huì)在哪？

專家認(rèn)為，可插拔連接器正在解耦光引擎與芯片之間的依賴，降低了系統(tǒng)集成復(fù)雜度。這為傳統(tǒng)光模塊廠商提供了進(jìn)入 CPO 生態(tài)的現(xiàn)實(shí)路徑。目前，已有國(guó)內(nèi)廠商推出兼容 CPO 架構(gòu)的光引擎產(chǎn)品，并在連接器設(shè)計(jì)、熱封裝、系統(tǒng)適配方面加快布局。

1.6T模塊和LPO模塊的測(cè)試難題是什么？

當(dāng)前產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全收斂，尤其在一致性測(cè)試方面面臨諸多挑戰(zhàn)。是德科技推出的新一代光采樣示波器（如 N1093 系列）可支持單波 200G 光信號(hào)分析，配合誤碼測(cè)試儀、參考發(fā)射接收模塊等，幫助客戶構(gòu)建 8 通道并行測(cè)試平臺(tái)。而針對(duì) LPO 的測(cè)試，因模塊內(nèi)部不具備 DSP 均衡能力，對(duì)鏈路中每個(gè)器件的線性度與串?dāng)_更為敏感。是德提供完整電光電回環(huán)測(cè)試架構(gòu)，支持客戶開展 224G LPO 模塊的信號(hào)完整性分析與參數(shù)調(diào)優(yōu)。

在2025  OFC（光纖通信大會(huì)）上，從支持 224G、448G、1.6T 全鏈路測(cè)試的測(cè)量平臺(tái)，到適用于 LPO 和 CPO 模塊的一致性驗(yàn)證方案，再到基于 ADS 平臺(tái)的 Photonic Designer 光芯片仿真工具，是德科技在高速光通信測(cè)試領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大而完整的技術(shù)生態(tài)。其推出的“Keysight KAI” AI 數(shù)據(jù)中心構(gòu)建方案，涵蓋計(jì)算、互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)與供電四大模塊，能夠支持真實(shí)流量模擬、網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估與電源完整性分析，為客戶提供端到端支持。

邁向 AI 時(shí)代的光通信新使命。從相干光的長(zhǎng)距離應(yīng)用，到國(guó)內(nèi)廠商在 CPO 架構(gòu)下的新機(jī)會(huì)，再到 LPO 模塊的線性鏈路測(cè)試，是德科技通過(guò)持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，幫助客戶把握下一代通信系統(tǒng)的脈搏。未來(lái)，光通信不再只是連接的手段，更將成為 AI 基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)中不可或缺的智能引擎。