数据中心光模块正从100G向400G、800G迭代,硅光技术与CPO(光电共封装)之所以被视为改写技术壁垒的关键,是因为它们分别从光器件集成方式和系统封装架构两个层面,改变了高速光模块在峰值速度、能耗与成本上的取舍逻辑。据LightCounting预测,光模块市场规模未来5年将以CAGR 14%保持增长,2026年预计达176亿美元;其中800G光模块将在2023—2024年之间开始规模化部署,国内外多个标准化组织已竞相开展相关标准制定。
速率迭代:从100G到800G的演进节奏
数据中心光互连持续演进,当前存在100G接入、400G等多种方案。据LightCounting预测,200G光模块在2022年有望快速发展,随后400G的价值量将超过200G,并有望在2024年超过100G。以太网光模块的销售额在2021年达到46亿美元,同比增长25%。
800G是这一演进路径上的关键节点。相关产品研发及标准化推进成为业界发展新趋势,多个标准化组织竞相开展制定——标准话语权的争夺,本身已成为技术壁垒的一部分。
硅光与CPO:两条改写壁垒的路径
硅光技术基于硅和硅基衬底材料,利用现有CMOS工艺进行光器件开发和集成,在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现。据Yole预测,数据中心是硅光技术未来最主要的市场之一,其重要应用场景就是光模块,2026年将达到4.5亿美金,五年复合增长率为26%。
CPO则是指交换ASIC芯片和硅光引擎(光学器件)在同一高速主板上协同封装,从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。
两者的意义在于:硅光从器件端重构成本与集成度,CPO从封装端重构信号完整性与功耗结构,共同抬高了高速率产品的技术门槛。
产业实践:两条路线的并行布局
以中际旭创为例,其800G QSFP系列包括4×100Gx2和8×100G两种架构方案,除了传统的EML设计,还采取了以硅光为基础的方案来满足短距离传输需求。2021年其就开发了基于自研硅光芯片的高速模块,多个高速硅光产品已导入重点客户,预计实现基于硅光子集成技术的100G/400G/800G和1.6T全系列产品量产。同时,旭创产业研究院也在进行CPO关键技术的预研。
EML与硅光并非简单替代关系,而是依据传输距离与场景需求并行取舍——这也意味着厂商需要同时具备两条路线的工程能力。
常见问题
硅光技术会完全取代EML方案吗?
从当前产品布局看,两者是并行关系。以中际旭创800G QSFP系列为例,其同时提供传统EML设计和以硅光为基础的方案,后者主要用于满足短距离传输需求。不同传输距离与场景对应不同技术取舍,短期内更可能是互补而非替代。
CPO相比传统可插拔光模块的核心改变是什么?
CPO将交换ASIC芯片和硅光引擎(光学器件)在同一高速主板上协同封装,核心改变在于降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。这属于封装架构层面的重构,而非单一器件的升级。
800G光模块的标准化进展如何?
800G光模块相关产品研发及标准化推进已成为业界发展新趋势,国内外多个标准化组织已经竞相开展制定。标准话语权的分布,将在一定程度上影响各厂商在下一代高速互连中的卡位。