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与非AI
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近日，CDCC进行了主题为“深度拆解光模块技术核心和选型避坑”的直播，CDCC专家技术组委员、中国移动通信集团设计院有限公司咨询设计总监封铎、Aginode安捷诺亚太及中东地区产品总监王君原、新华三集团数据中心交换机架构师覃耿、福禄克业务发展经理李淑洁参与了此次直播。
各位专家围绕光模块技术的现状、技术迭代、路线之争、落地选型、应用态势、未来趋势等话题展开了深入的交流，本文为此次直播中的相关精彩观点整理。
要了解此次直播全貌，请访问CDCC数据中心视频号，点击8月20日直播回放，即可观看。
1、现状解读：光模块供不应求，价格狂飙
封铎：当前市场都在关注光模块相关赛道。智算建设从2023年ChatGPT爆发之后开始兴起，随着智算建设热度持续走高，该趋势今年仍在延续。目前行业关注点从智算芯片，逐步转向算力集群如何组网互通。算力芯片性能不断提升，对通信能力的要求同步提高，一旦通信速率、组网能力跟不上算力性能，就会出现算力芯片闲置、数据交互卡顿的问题，这也是当下网络通信板块、光模块赛道受到市场高度关注的核心原因。
光模块行业整体供需紧张，产品排期已排至两年后，市场热度极高，同时与之相应的光纤资源紧张，采购困难，直接影响跳线生产产能，运营商还出现光纤采购项目还因招标底价过低、厂商不愿投标而出现流标现象。
我们看到海力士发布新CPO路线图，提出将光互联延伸至内存接口。但业内专家分析该方案存在明显落地弊端，直接把光做到内存颗粒端会额外增加光电、电光转换环节，提升传输损耗与硬件成本。更合理的落地思路是用光互联拉远存储资源池，而非光信号直接接入存储颗粒，直接接入存储颗粒实现难度很高。
从网络交换机设备层面来看，交换机主要完成数据交换、数据收发。服务器和交换机实现信号收发，核心部件就是光模块。在高带宽、高速率的智算场景下传统铜缆受衰减、干扰等因素制约，“光进铜退”成为趋势。光模块速率从100G、400G发展到800G、1.6T，3.2T也在研究当中。
不管是业内还是业外人士，都高度关注光模块行业。业外群体也希望弄懂光模块的发展趋势、实际落地场景以及未来成长空间。十年前数据中心各类专业名词层出不穷，如今光模块领域同样出现大量新概念，材料方面有薄膜铌酸锂、磷化铟；器件层面有法拉第旋转片；设备概念有CPO、NPO；激光器有VCSEL、EML等相关术语，都需要持续学习消化，才能建立起对光模块完整、系统的认知。
覃耿：当前AI智算网络应用有Scale Up、Scale Out、Scale Across三类场景，都需要大带宽交换机支撑。对应51.2T以及正在研发的102.4T等高带宽交换机，这类设备主要依靠光模块完成互联，以可插拔光模块为主，同时也存在部分前沿非可插拔方案。但是这些网络设备怎么去运行？光模块封装也历经多次更新，包括 SFP、QSP、QDD、OSFP 等多种形态。
从全球竞争格局来看，全球前十光模块厂商里面，国内厂商占七家，行业利润集中在头部厂商，头部企业可以优先完成高世代产品量产，获取较高利润。光模块价格有明显迭代规律：新一代产品第一梯队小批量量产，价格坚挺；第二梯队实现量产后，价格会降到原先的50%-60%；等到第三梯队可以量产，互联网头部客户会进一步推动价格竞争。
国内厂商在通信、服务器等领域，具备很强的规模化、降本能力。虽然全球 70%以上光模块由中国厂商供应。行业竞争激烈，但目前800G、1.6T高端光模块依旧供不应求，价格相比三到四年前下降到约1/3，但没有继续大幅下跌。受AI建设带动，即便行业已经进入价格竞争阶段，高端光模块依旧处于供不应求状态，设备厂商采购交付周期较长。一方面DSP等光模块核心芯片产能受限，上游企业对各家光模块厂商实行分货，并非所有厂商都可以实现大批量供货，另一方面光模块关键材料磷化铟产能不足，同样制约光模块降价，站在交换机设备厂商配套光模块的实际开发角度来看，目前光模块整体仍处于缺货状态。
封铎：国内光模块企业更多偏向组装环节。高速光模块用到的DSP芯片以及部分小型元器件，国产化还没有做到全覆盖，存在产业链短板。如果核心器件能够实现本土全链条供货，缺货、高价问题才会得到本质改善。
王君原：数据中心是高速光模块最大的应用市场，也是行业需求增长的核心驱动力。2025年全球800G光模块出货量约1800万，400G出货量约2600万。400G、800G，少量1.6T同步落地铺开。高速光模块需求真实旺盛，其中接近70%供给数据中心。光模块市场增长带动MPO、LC光纤跳线需求爆发。
从供需配比简单测算，1800万只800G光模块，至少对应900万套MPO跳线。近期单模光纤价格上涨数倍，单模与多模的价差，从过去十倍以上缩小2-3倍。乐观预测，2026年全球800G出货量有可能超过400G，1.6T也在逐步起量。AI产业带动智算中心、光模块、布线产业链共同发展；同时市场不断分化涌现各类新技术，后续新技术会逐步收敛，走向更成熟、更易规模化落地的方案。
封铎：看到一份预测数据，2026年1.6T光模块全球出货约2300万，需求主要集中在北美，产能缺口大概30%-40%。该数据仅为预测，国内智算中心项目还没有大规模使用1.6T。随着高速光模块普及，链路连通可靠性、标准的测试工作将成为保障网络稳定运行的关键。
2、技术核心：光模块关键技术路线深度剖析
李淑洁：AI数据中心的算力升级，直接推动400G、800G、1.6T发展。实现高速的方式有几种，除增加光纤芯数外，一方面可以通过改变编码格式提高单个码元的携带的Bit数，比如采用PAM4编码代替NRZ编码，数据传输速率会翻一倍，但是对于链路噪声的容忍度会降低，也就是对SNR要求更高，即会对光纤链路的回波损耗更加敏感，提升对链路性能的要求。另一方面也可以采用多波复用技术实现速率升级，以上这些方式，对光纤的衰减、损耗指标都提出了更高标准。国内数据中心单模、多模光纤都会使用，选型会综合评估光模块加光纤的整体成本。
个人判断，速率持续走高后单模光纤占比或将提升：多模光纤在400G场景下还可以实现约100米传输，但速率进一步提升，多模的可传输距离会持续缩短；单模光纤的传输距离优势更加灵活。
从测试实践观察，欧美数据中心单模光纤占比高于国内。随着速率持续提升，多模可支持的传输距离会缩短，单模长距离优势更明显，长期看单模占比会提升。
同时现场施工规范性对高速链路稳定性影响极大。工程现场经常出现不做测试直接接线的操作。速率越高，灰尘污染对链路影响越大。施工现场很难做到无尘，端面污染会带来后期大量运维故障。对比来看金融类高标准数据中心，严格执行前期测试、清洁流程执行规范，后期故障率远低于普通机房。
封铎：从工程项目角度光模块选型主要看两个关键点：传输距离、是否跨机房两大因素。
比如SR4、SR8搭配OM4多模光纤，传输上限约100米。同机房距离控制在100米以内，工程通常选用多模光纤；组建集群遇到跨机房场景时，虽然已有采用带加强筋的MPO光缆实现跨机房的案例，国内外部分互联网企业也在尝试该方案，但对其长期效果仍待观察，主流还是选用FR4、LR4 这类单模光模块，借助ODF与加强型光缆完成传输。
搭建大规模AI集群时，不可避免会遇到长距离、跨机房甚至跨机楼传输的需求，这类场景就必须使用单模光纤。 从组网现状来看：服务器到交换机这一层大多使用多模光纤；往上接入层，如果出现距离拉长、跨机房、跨机楼的组网需求，则普遍切换为单模光纤进行传输，这是当前主流的组网方式。
现在智算项目工期紧张，经常出现机房条件还未完全到位，设备、线缆就进场施工，光纤端头被污染的概率很高。很多现场故障排查下来根源就是端面污染；高速器件对洁净度要求很高，但受工期压力制约，现场环境很难改善，为后期运维埋下隐患。
王君原：从应用的角度来讲各类传输介质都有自己的适用场景。除多模、单模光纤之外，机房中还有DAC同轴铜缆。DAC铜缆在机柜内部1-3米短距离互联有优势，铜缆相对皮实，不怕端面污染这类现场常见问题功耗也比较低。不存在某一种介质完全替代其他介质，多种介质会长期共存。
覃耿：从业务角度来讲要区分传统云数据中心和智算数据中心。传统云数据中心业务速率大多处于10G-200G，编码速率56G及以下，该场景下DAC铜缆可以正常使用，100G无源DAC铜缆可支持2-3米传输距离。而智算数据中心速率普遍已经超过200G，过去认为推理网络200G即可、训练网络需要400G以上，现在MoE推训一体架构还要求进一步提升速率，大量链路采用PAM4 112G编码；在该条件下，交换机外接DAC铜缆最远仅能传输2米。最新的1.6T、224G单通道交换机实测，DAC铜缆有效传输距离仅0.5米，基本不具备实用价值。因此关于“光进铜退”还是“铜缆复苏”的说法，要结合具体应用场景看待，不同场景结论不一样。
从标准演进情况来看，800G还可以依靠VR方案实现30-50米的多模传输，但发展到1.6T阶段，现有标准基本只面向单模，尽管也有部分提案探索多模的应用可能性，但长远来看单模会成为主流趋势。多模光纤终究存在传输距离上的短板。
但智算网络与传统通算数据中心并不是完全割裂的。智算后端也就是参数面、样本面，属于高带宽网络；而前端业务网络带宽要求相对较低，服务器输出多为万兆、25G，接入交换机上行40G/100G，核心层最高到200G，这套配置对于传统业务已经足够。当前高速光模块的主要需求集中在智算的后端网络部分。
3、选型避坑：光模块选型部署核心逻辑拆解
封铎：继续交换机CPO的话题前，我们必须聊一下CPO、NPO相关概念。NPO方案下，光器件与交换芯片布置在交换机同一块 PCB电路板上。而CPO（共封装光学）更进一步：交换芯片自带基板，光引擎直接和交换芯片集成在这一块基板内部，电信号传输距离被进一步压缩，英伟达近期官宣CPO已经达成可量产状态，交换机设备厂商对此高度关注。
覃耿：左边是51.2T的CPO器件。右边是一个LPO。外观和普通光模块（带DSP）相同。而LPO内部移除了DSP芯片，和传统带DSP的FR系列光模块形成区分。
CPO是里面是一个交换机的Die，外面是一圈类似于光模块的optical engine（光引擎）进行合封。普通交换芯片对外输出电信号，而CPO封装可以直接输出光信号，光纤直接从封装引出。
112G、224G单通道高速场景下，CPO架构光引擎与芯片内核互连距离极短，电信号损耗很低，这也是行业普遍认为112G/224G时代必须采用CPO、NPO技术的理由。
但新华三已经落地1.6T-224G交换机，采用FlyCable、纯PCB多种方案，并没有使用CPO。得益于PCB叠层设计、板材技术迭代，M8、M9板材已经能够承载224G信号传输；448G当前还存在难度，但未来存在技术解决空间。 NPO、CPO并非高速时代的必由之路，NPO/CPO技术路线和传统可插拔光模块属于并行发展路线。因为这两种形态分别匹配不同客户的现实诉求。
从设备尺寸角度来讲比如日本部分客户机柜空间受限，设备深度不能做大，NPO/CPO直接出光的高密封装更适配这类场景；而普遍使用860mm、900mm深度的机柜，空间充足，传统可插拔光模块因运维灵活、成本可控会更受青睐。
从运维角度来说CPO、NPO光引擎与芯片高度集成，一旦光引擎故障，极端情况下需要更换芯片甚至整机。OIF针对3.2T NPO已经迭代标准，从最初板上焊接形态，演进为Socket可插拔可更换结构；但即便支持Socket拆装，受机房灰尘环境制约，也无法现场维护，需要返厂在无尘环境下完成更换。如果客户无法接受这种运维模式，就只能选用可现场替换的传统可插拔光模块。
因此，未来行业将呈现多条技术路线将会齐头并进。传统可插拔光模块向448G、单模块3.2T演进虽存在诸多技术难题，但行业仍会持续推进；NPO、CPO会在超节点、GPU直连光互联这类特定场景发挥价值。
除此之外还有XPO新型封装，单封装带宽可达12.8T，带宽为1.6T模块的8倍。面向未来高速高带宽场景，技术实现路径十分多元，包含窄通道高速（narrow and fast）、近封装高速（slow and wide）的方案。NPO、CPO、传统可插拔光模块、低速堆叠方案，都拥有各自对应的应用市场，属于并行可选的技术路径。
封铎：关注NPO、CPO技术的两个原始出发点： 第一是节能：通过NPO/CPO 缩短高速电信号传输路径，但即便走线距离变短，器件整体发热量依旧不低，节能是早期推动该技术的一大初衷。
第二是高速SerDes信号传输瓶颈：当前单通道SerDes带宽从 56G、112G演进到224G，448G也处于研发阶段。PCB板内的高速差分信号，和设备外部Scale Out互联面临同样难题：速率越高，信号衰减越严重，传输距离越短，同时信号更容易受干扰，工程实现难度陡增，这也是NPO、CPO被提出的底层动因。
最开始是积极拥抱新技术的态度，随着对工程落地的持续观察，开始更加看重现实落地条件。正如前面所说，运维维护问题，很可能会成为决定这项技术能否大规模商用推广的决定性因素。
在实际工程中，光模块属于交换机体系里的易损件，和风扇、硬盘属于同一类；风扇、硬盘、电源均支持现场带电热插拔，故障时可以在现场快速更换，尽量降低对网络业务的影响，这也是易损件运维的核心诉求。
但NPO/CPO架构下，一旦光引擎出现故障，往往需要整机更换，甚至必须返回无尘车间处理，无法在机房现场完成维修替换。
这会给工程实施与后期运维带来巨大阻碍，也是制约NPO、CPO大规模普及的核心痛点。我并不否定该技术本身的先进性，也认可它适配部分特定场景；可如果不能解决易用性、现场可维护性的难题，该技术的规模化商用前景就会受到很大限制。
封铎：拿早期英伟达交换机大量使用 AOC 有源光缆做类比：国内工程场景AOC实际应用非常少。AOC两端集成光模块，属于定长成品器件；如果线缆施工受损性能劣化，需要整根带两端光模块的光缆整体更换，长度固定、替换周期长，工程上很难接受，因此落地极少。这也是自己看待CPO这类集成技术心态发生转变的现实参考，技术最终落地效果还需要持续观察。
王君原：技术先进性、产品集成度，与现场施工、运维能力永远是对立、博弈的关系。技术越精密、集成度越高，对安装环境、操作规范、测试标准、运维能力的要求就越高。初次接触CPO技术时，最直观的感受并非技术多先进，而是故障替换与现场运维难度极高，和封铎的观点高度一致。
用布线行业LC与MPO接头的差异做类比，非常贴切：LC接头仅两芯，工艺简单、多数厂商可制作，单点不良只影响一条链路；而MPO是多芯并行研磨、集成度极高，同等工艺合格率下，MPO出问题的概率、故障影响范围会成倍放大。
同理，CPO属于超高集成度光学架构，虽然在功耗、散热、高速信号完整性上技术领先，但落地到真实机房现场，面临灰尘、端面污染、操作不精细、测试不到位等现实问题。行业一直强调MPO、高速链路必须逐根测试，但大规模工程里很难百分百落地。以此类推，极度精密的CPO架构下放至普通现场，想要完全规避污染、衰减、反射等问题，难度极大，这也是高集成新技术最大的落地短板。
李淑洁：从数据中心现场实际情况来看，国内数据中心施工整体偏粗放，很难做到无尘作业。就像王君原提到的，很多工程环节中光纤链路的测试步骤实际会被直接跳过。
一线施工人员往往对高速光器件的技术特性认知不足，现场防尘帽随意丢弃，光纤端面被污染的现象十分普遍。这类施工带来的污染问题，会导致高速设备在上电开通阶段更容易出现各类故障。
封铎：CPO、NPO最初设计目标包括降低高速电链路功耗，解决PCB高速差分信号传输距离受限。但技术落地要重视工程可维护性。光模块、风扇、硬盘都支持机房带电更换，如果新技术丧失现场更换能力，会制约大规模商用，类似AOC有源光缆在国内数据中心很难普及。
覃耿：LPO与传统FR 1.6T光模块外部封装完全一致，可以直接插拔使用，本质上属于降本降功耗的技术方案。 传统光模块中DSP芯片功耗占整机 40%50%，一款 30W 的1.6T FR光模块，改为LPO去掉DSP之后功耗可以降至15W左右，实现显著降功耗。
LPO 的另一个核心优势：缓解高端芯片供应链压力：DSP 需要 3nm/5nm 先进制程，供给紧张；LPO去掉DSP，仅保留 PD、Driver、TIA 这类器件，供应链成熟可控，降低物料成本，缓解先进制程的供货约束。AOC 有源光缆内部 Retimer 同样依赖高端工艺，也存在类似供给难题。器件集成的高端芯片越少，供应链稳定性越好。 第三个优势是降低端到端时延：移除DSP，省去DSP处理带来的时延，对AI训练场景比较友好。
LPO带来的工程约束与短板在于LPO把信号补偿的工作从光模块内部转移交给交换芯片，对整机硬件提出很高要求：
同样224G链路，带DSP光模块可承受28dB插损；LPO仅能承受约20dB插损。需要升级PCB板材，例如从M7提升到M8、M9；
交换芯片必须原生支持LPO，并非所有交换芯片都具备该能力，博通 Tomahawk系列是业内代表性支持型号；选型时既要确认交换芯片能力，还要确认交换机整机官方是否声明支持LPO。
误码性能下降：带DSP光模块典型误码率10⁻¹²；LPO误码率约10-9，相差2-3个数量级。虽然依旧满足IEEE标准，但部分客户对误码比较敏感，会对此存在顾虑。
选取LPO光模块要注意适合成本、功耗诉求优先的场景，但要充分评估交换芯片能力、PCB硬件条件以及业务对误码率的容忍度，不能直接等同于可以无脑替换传统带DSP的可插拔光模块。
封铎：DSP在光模块成本占比约 20-40%，功耗占比约40-50%。LPO把DSP补偿压力转移到交换芯片之后会带来光模块发热量减小，节省成本的好处。把DSP功能从光模块剥离，放到交换芯片，也要依赖交换芯片的能力，另一方面，即使交换芯片有能力，但链路整体的误码率会有所提升，通信质量会降低。
4、展望
封铎：一项技术无论多么先进，易用性和适用性，才是决定这项技术成败最重要的因素。
李淑洁：在高速链路场景下，使用光模块、光跳线前现场安装、运维人员用显微镜检查、清洁端面，仅需一秒钟，就可以减少90%的运维故障。
王君原：光模块与布线需要齐头并进，光模块向更高速演进的同时，也需要性能、等级、稳定性同步提升的布线系统作为配套保障。
覃耿：身处光进铜退、光铜并举的时代，国内光模块产业一定会更高、更快、更强：端口密度更高、速率迭代更快、产业实力更强；即便面临外部贸易压力，国内光模块行业也能够扛住考验。
声明：以上观点仅代表专家个人观点。
