是德科技 | 关于AI 数据中心时代的光通信的精选问答
在 AI 计算持续突破的背景下,光通信行业正经历一场深刻的变革。2025 年的 OFC(光纤通信大会)集中展现了从 1.6T 到 448G 的高速光互联技术进展,以及 CPO 和 LPO 等新型模块技术的融合与演进。AI 数据中心的持续扩张正以前所未有的速度推动光通信升级。随着算力需求每年以十倍速增长,仅靠芯片提升已难以为继,网络架构的革新变得尤为关键。Scale-up 与 Scale-out 的多样化架构,配合如 NVLink、UALink、ETH-X 等新型互联协议,为高速通信提供了新的方向。光互联正逐步从辅助角色走向系统设计的核心环节,其低延迟、高带宽的优势让它成为 AI 网络的关键基础。
与此同时,1.6T 光模块已进入实质性部署阶段,多家厂商展示了基于 DR8、FR8、VR8 及 LPO 技术的全新方案。这些模块所依赖的 DSP 芯片也已迈入 3nm 工艺时代,功耗更低,性能更强,多模多波的应用也让短距互联场景具备了更多选择空间。面对未来更高带宽需求,448G 单波技术成为产业下一阶段的重要关注点。尽管仍处于预研阶段,但其在封装、连接器、电缆等多方面已展现出产业化潜力。
AI 计算需求爆炸式增长,光通信该如何应对?
算力每年呈 10 倍速率增长,摩尔定律下单芯片算力提升已难以独自承担这一速度,因此,系统设计层面需引入更加高效的互联结构与协议机制。现有的网络架构面临瓶颈,AI 集群内部开始采用Scale-up和 Scale-out 架构来提升灵活性,而对应的网络互联协议,如 UALink、ETH-X、Ultra Ethernet 等,也正快速发展。这些协议提供更低延迟、更高吞吐和可扩展性的连接能力,是适配 AI 工作负载关键的网络基础设施。
LPO 和 CPO 的比较与选择,以及发展前景是什么?
这两种模块并非竞争关系,而是分别针对不同的使用场景。LPO(线性可插拔模块)由于去除了 DSP 芯片,整体功耗更低、成本更具优势,适合部署在数据中心 AI 集群内部固定链路中。当前已有部分主流厂商开展小规模部署。相比之下,CPO(共封装光学)将光引擎与交换芯片集成封装,能够大幅降低电互联带宽瓶颈,特别适合未来 3.2T 或更高速率的短距离连接应用。但由于涉及封装工艺、热设计、连接器兼容性等产业链协同问题,CPO 在现阶段仍处于前期验证阶段,离大规模商用尚有距离。
单通道 200G 是否是带宽发展的终点 ?
专家引用了行业代表观点。有些观点认为,200G 是目前技术与成本的最佳平衡点,足以支撑多数数据中心内部连接需求;而另一些公司则坚持突破单通道 400G 的研发方向,认为在未来更大规模的 AI 集群中,减少链路数量、降低系统复杂性也很重要。从趋势来看,200G 将在短期内占据主导地位,但 400G 单通道将成为中长期重点攻坚方向。
448G 单波传输是否具备产业化可能?
专家详细介绍了目前的技术挑战。首先,PAM4 仍会是大家最想采用的调制方式,但对器件的带宽提出极高要求,需达到 112GHz 以上。为降低对带宽的依赖,448G的预研从一开始就在考虑 PAM6、PAM8 等调制方式,但这也意味着更高复杂度与信噪比管理难度,从未来来看可能会用于短距离的电传输上。器件方面,包括调制器、连接器、PCB 材料等都需要在带宽、线性度、封装尺寸上同步提升。是德科技目前已搭建了完整的 448G 单波测试链路,结合任意波形发生器与高速采样示波器,为产业提供了先进的验证能力支持。
相干光技术在未来数据中心的定位是?
相干光更适用于 2–20km 的中远距离应用场景,尤其是超大规模数据中心之间(DCI)或边缘数据中心与主干网络的互联。在短距离光模块成本下降空间有限的前提下,相干光凭借更强的容错能力与光谱效率,可能在未来 1.6T 及更高速率连接中获得更广泛应用。
国内厂商在 CPO 模块生态中的机会在哪?
专家认为,可插拔连接器正在解耦光引擎与芯片之间的依赖,降低了系统集成复杂度。这为传统光模块厂商提供了进入 CPO 生态的现实路径。目前,已有国内厂商推出兼容 CPO 架构的光引擎产品,并在连接器设计、热封装、系统适配方面加快布局。
1.6T模块和LPO模块的测试难题是什么?
当前产业标准尚未完全收敛,尤其在一致性测试方面面临诸多挑战。是德科技推出的新一代光采样示波器(如 N1093 系列)可支持单波 200G 光信号分析,配合误码测试仪、参考发射接收模块等,帮助客户构建 8 通道并行测试平台。而针对 LPO 的测试,因模块内部不具备 DSP 均衡能力,对链路中每个器件的线性度与串扰更为敏感。是德提供完整电光电回环测试架构,支持客户开展 224G LPO 模块的信号完整性分析与参数调优。
在2025 OFC(光纤通信大会)上,从支持 224G、448G、1.6T 全链路测试的测量平台,到适用于 LPO 和 CPO 模块的一致性验证方案,再到基于 ADS 平台的 Photonic Designer 光芯片仿真工具,是德科技在高速光通信测试领域展现出强大而完整的技术生态。其推出的“Keysight KAI” AI 数据中心构建方案,涵盖计算、互联、网络与供电四大模块,能够支持真实流量模拟、网络性能评估与电源完整性分析,为客户提供端到端支持。
迈向 AI 时代的光通信新使命。从相干光的长距离应用,到国内厂商在 CPO 架构下的新机会,再到 LPO 模块的线性链路测试,是德科技通过持续技术创新,帮助客户把握下一代通信系统的脉搏。未来,光通信不再只是连接的手段,更将成为 AI 基础设施架构中不可或缺的智能引擎。