光通信行业经历了从铜缆到光纤、从低速到高速的多次技术拐点,如今人工智能正成为推动产业进入下一阶段的关键力量。光通信系统主要由光设备、光纤光缆和光器件三部分构成,其中光模块作为核心光器件,其技术迭代历程清晰反映了产业拐点:从早期GBIC、SFP等封装形式起步,逐步演进至10G、40G、100G乃至400G速率,封装体积不断缩小、功耗持续降低。当前,人工智能带来的算力需求激增,正驱动数据中心对更高带宽、更低功耗光模块的需求,使CPO(光电共封装技术)成为下一个重要变革方向。
光通信发展的三大关键拐点
光通信产业的演进可归纳为三个核心阶段。第一阶段是传输介质的变革:光纤凭借损耗低、传播远的优势,逐步替代铜缆成为主流传输介质。第二阶段是光模块速率的持续跃升:从1G到10G、40G、100G、200G,再到400G,光模块的封装技术(如SFP、QSFP等)不断迭代,在提升传输速率的同时实现了体积和功耗的持续优化。第三阶段是连接方式的根本性突破:传统可插拔光模块依赖光纤与交换芯片间的SerDes通道,而CPO技术将交换芯片与光引擎共同封装在同一个插槽上,使光引擎更靠近网络交换芯片,实现了功耗更低、带宽更大的新型连接方式。
人工智能:光通信的下一个推动力
人工智能对光通信的推动体现在两个层面。在需求端,AI算力提升直接带动云厂商资本开支增长,加速了对800G等更高速率光模块的评估与部署。从立项规划到设备搭载光模块大约需要2年周期,AI带来的光模块需求预计将在后续集中爆发。在技术端,当单通道速率超过100Gbps后,传统可插拔光模块在成本效益上难以与CPO技术媲美,而CPO的低功耗、大带宽特性正契合AI数据中心对高密度、高能效光互连的迫切需求。根据行业数据,CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始,2024至2025年进入商用阶段,随后规模上量。
常见问题
CPO与传统光模块的核心区别是什么?
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,从而替代传统可插拔光模块。相比传统方案,CPO具有功耗更低、带宽更大的特点,并能提升输入/输出接口的能源效率、延长传输距离。
哪些厂商在CPO领域布局领先?
海外网络设备龙头如思科、博通、英特尔等已前瞻性布局CPO技术及产品,其中博通在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,代表厂商有天孚通信、联特科技和博创科技,其中天孚通信在CPO光引擎方面进展最快,产品已从小批量转入批量生产。
人工智能对光模块市场的影响有多大?
AI算力需求提升将带动云厂商增加资本开支,推动更高速度光模块(如800G)的评估与部署。从基建到设备搭载光模块约需2年周期,AI带来的光模块需求将在后续集中爆发。同时,CPO作为实现高速率、大带宽、低功耗网络的必经之路,预计到2027年市场规模可达54亿美元。