800G光模块技术路线有哪些,人工智能时代的竞争壁垒在哪里?

800G光模块的技术路线主要包括传统可插拔封装CPO(光电共封装)两大方向,而人工智能时代下,核心竞争壁垒在于高速DSP芯片设计、激光器带宽、先进封装工艺(COB/CPO)以及低功耗散热设计。其中,CPO技术被视为光模块连接方式的划时代变革,因其功耗低、带宽大的特点,在单通道速率超过100Gbps后,将逐步替代传统可插拔方案。

800G光模块的主要技术路线

800G光模块的技术迭代围绕传输速率提升封装方式演进展开。

  • 传统可插拔方案:基于PAM4调制技术,通过多通道并行实现800G速率。封装形式包括QSFP28、QSFP-DD等,但随带宽密度要求提升,其成本效益面临挑战。
  • CPO(光电共封装)技术:将交换芯片和光引擎共同装配在同一个插槽上,使光引擎尽量靠近网络交换芯片。相比传统可插拔,CPO具有功耗低、带宽大的优势,能提升输入/输出接口的能源效率并延长传输距离。CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始,2024到2025年开始商用。

人工智能时代的竞争壁垒

在AI算力需求爆发的背景下,800G光模块的竞争壁垒体现在以下方面:

  • 高速DSP芯片设计:DSP是光模块信号处理的核心,直接影响传输质量与功耗。当前单通道速率需突破100Gbps,对DSP的算法和制程提出极高要求。
  • 激光器带宽与先进封装工艺:激光器需具备更高调制带宽,同时封装工艺向COB(板上芯片)和CPO演进。CPO技术通过缩短电信号路径,进一步降低功耗和延迟。
  • 低功耗散热设计:AI数据中心对功耗极为敏感,光模块的散热设计成为关键。CPO技术本身通过减少信号传输损耗,天然具备低功耗优势。

常见问题

800G光模块中CPO与可插拔方案谁更优?

CPO在功耗和带宽密度上优于传统可插拔方案,尤其当单通道速率超过100Gbps后,CPO在成本效益方面更具优势。但可插拔方案技术成熟、产业链完善,短期内仍将共存。

哪些厂商在CPO领域布局领先?

海外方面,思科、博通、英特尔等网络设备及芯片龙头已前瞻布局CPO,博通在2023年3月推出了51.2T的CPO交换机。国内厂商主要为海外龙头供应光引擎,其中天孚通信进展最快,其CPO产品已从小批量转入批量生产,并与思科等客户合作;联特科技和博创科技也在积极跟进。

CPO技术何时大规模商用?

根据中际旭创援引的CIR数据,CPO出货量预计从800G和1.6T端口开始,2024到2025年商用,之后两年规模上量,到2027年市场规模可达54亿美元。

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