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近日，CDCC举办「深度拆解光模块技术核心和选型避坑」主题直播。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，四位行业专家同台分享。
从产品制造、工程设计、现场施工、测试验收多维度，围绕光模块行业现状、技术迭代、技术路线博弈、落地选型痛点、产业应用态势以及未来演进趋势展开深度研讨。
本文为直播的Q&A实战答疑与精彩观点汇总，帮大家避开光模块全链路绝大多数工程坑。
想要观看直播完整内容，可前往CDCC数据中心视频号，查看8月20日直播回放。
Q1& A
在智算中心里，铜缆的用量会大幅缩小吗？机柜内的短距离连接，铜不是更有优势吗？
封铎：整体来看，铜缆整体用量会下降，但不会完全消失。服务器 IPMI、网络设备带外管理属于设备原生主板电口，作为独立于业务、存储的带外通道，这部分会持续保留铜缆需求。
而DAC、有源高速铜缆发展前景有限，受传输距离制约，仅可用于机柜内部2-3米范围，不能跨机柜部署。此前超节点机柜内部还曾考虑使用400G铜缆互联，但现在超节点大多采用正交架构，交换板与计算板之间直接依靠PCB板上差分信号完成互联，不再使用外部铜缆，智算场景下高速铜缆的应用空间进一步收缩。
早期看好高速铜缆，出发点是省去光电、电光转换，实现节能，也就是所谓 “铜进光退”，但这套方案已经无法满足超高速传输要求，光模块使用规模会持续增长，铜缆无法替代光模块。
除此之外，工程实践中，光模块与布线对接的APC（8°斜角研磨端面）适配问题，现在也变得愈发突出。某超节点项目遇到的实际故障：项目中相邻机房之间通过ODF对接，出现链路异常。事后分析判断问题根源为APC端面不匹配，光缆成端端面规格和对端不一致，引发回波损耗过大、信号干扰严重，信号完整性受损，接收侧工作异常，更换这一段光缆之后故障才得以解决。
Q2& A
APC的光模块，端头上用的颜色还不太一样，这个是写入标准了还是说是一个业界的共识，现在是一个什么程度？
王君原：MPO端面APC的标准变化：400G之前，行业惯例是单模MPO默认APC、接头为绿色；多模MPO默认PC，接头为水蓝色，依靠接头颜色就可以区分，不会出现混用问题。
400G尤其是800G之后，出现了多模APC产品，情况开始分化。单模依旧沿用APC，而多模同时存在PC与APC两种端面。此前ISO布线标准仅区分PC、APC两类端面，默认对应单模APC、多模PC，并未考虑多模APC的场景。两年前的ISO国际会议上，国内就提出400G以上场景需要纳入多模APC的相关规范，也带来识别区分的现实难题。
早期业界仍沿用旧习惯，依靠接头颜色区分单多模，即便多模采用APC端面，OM3、OM4依旧使用水绿色接头，容易和单模APC产生混淆。目前行业逐步形成共识：用绿色接头统一标识APC端面，不过该规则尚未正式写入标准。他在标准会议上多次呼吁连接器厂商协同，把这部分缺失定义补充进标准。未来会看到：多模MPO跳线外皮依旧是水绿色、玫红色等OM4固有配色，但接头如果是绿色，则代表它为APC端面，该做法近两年正在被越来越多厂商接纳。
Q3& A
从配置层面的考量，现在多模光模块大多会明确标注APC，但单模光模块却很少标注是否为APC端面。APC端面规格到底由哪一方来确定？
覃耿：我手中的这个是一个800G的光模块，这根线里面的端面是个斜面。为什么会有斜面？主要还是因为高速的光模块到了112G之后，如果是平的，它反射的损耗会更大，400G、800G、1.6T光模块，MPO接口大多采用APC斜面端面，目的是降低反射损耗。
李淑洁：从行业规范层面，单模MPO建议使用APC端面。传统多模以UPC为主，智算中心多模也逐步转向APC，用来减少光反射。反射的光信号是光纤链路里最大的干扰，因此光反射问题会导致误码产生，严重情况下会损坏光模块。
王君原：目前行业形成一个共识，MPO连接器中，APC端面尾套为绿色；PC/UPC多模尾套为水蓝色。该区分更多属于业界通用惯例，尚未全部写入标准，后续标准有望统一完善。
这里澄清一组概念：400G、800G、1.6T是光模块端口总速率；56G、112G、224G是单通道速率。举例：4路112G组成400G，8路112G组成800G。当单通道到112G，链路对回波损耗的管控要求大幅提升，因此MPO需要APC端面；而LC接口目前主流还是PC端面为主，主要原因是波分复用方案对反射敏感度相对更低。
Q4& A
224G这种高速光模块，对端面清洁要求是不是比低速率严苛很多？
覃耿：两款1.6T光模块，为224G×8通道规格。两款产品分别为OSFPIHS、OSFPRHS封装，厚度结构不同；IHS型号自带风冷散热器，适配风冷交换机，RHS适配冷板液冷交换机。二者内部PCB、DSP等器件、电气接口完全一致，同属DR8规格，液冷交换机上的RHS模块可以和风冷交换机上的IHS模块互通通信。
1.6TDR8光模块存在两种MPO物理接口形态：一种是单口16芯；另一种为双口DMPO接头（接头本体共12芯，实际只使用其中8芯，剩余4芯空置），选型过程中需要重点留意该接口差异。
Q5& A
面对两种OSFP1.6T光模块，一种IHS自带风冷散热器，另一种RHS依靠交换机侧冷板液冷散热，选型上有哪些考量？
封铎：光模块属于网络核心易损件，故障大多来自激光器高温老化。400G光模块功耗已经十几瓦，速率越高发热越大。风冷散热存在性能上限。到3.2T级别，液冷大概率成为必选项。液冷可以延长光模块寿命，但实际工程上还有很多需要待解决和克服的问题：大量分散光模块做液冷对接，漏液风险随规模上升，不管单模块冷板还是整机冷板，行业整体态度保持谨慎乐观。
覃耿：从现有能力看，当前液冷方案可支撑单模块约32W功耗；展望下一代，1.6TZR、3.2T光模块功耗预计会达到4060W，到那个阶段风冷将无法满足散热需求。另外补充：IHS、RHS二者内部PCB、DSP器件、电气接口完全一致，只是散热结构不同，光口可以互通；但是笼座不能混插，必须和交换机散热架构严格匹配，不能混用。
Q6& A
类似高速光模块，对这种端面清洁的要求是不是比低速率更严苛？
李淑洁：从规范角度，高速场景对端面清洁要求更高，本质是对光纤链路里的干扰容忍度低，因此对光反射即回波损耗指标更严格，脏污的端面是导致光纤链路反射问题的主要因素。现在规范中特别强调光纤端面查看和清洁的正确操作流程：先检查端面，确有需要再做清洁，清洁完成后通过光纤显微镜查看确认洁净才可投入使用。整套操作实际只需要几秒钟，关键是要养成规范习惯。
过去大量使用低速链路，对端面要求不高，现场人员形成了一些不良操作习惯。防尘盖应当及时复位，但施工现场经常见到防尘盖随意丢弃，很多安装人员并非最终使用方，对器件的风险认知不足。
所以我们对运维操作建议先用显微镜检查端面，必要时清洁，清洁完成再复核；防尘帽及时复位。单模纤芯仅9微米，微小灰尘就会遮挡信号，反射会加速激光器损坏。项目开通初期误码故障高发，大多来自施工污染；系统稳定运行后机房环境改善，故障概率降低。现场除灰尘之外，酒精擦拭残留水汽形成间隙、工作温度变化带来波长偏移，都会带来衰减波动，因此要采用合规的清洁方式和产品。
纤链路会出故障，误码率高或者是前面说的，因为本身激光器就容易因为受热损坏，这个反射强有灰尘也会导致前面的激光器容易损坏，这就是光模块易损的一个主要的原因！
数据中心刚完成安装、投入初期正是误码故障高发期，施工阶段灰尘污染难以完全避免，现场施工人员也没有充足时间逐一检查端面。前期集中处置完大部分故障后，机房投入运行后整体环境会有所改善，后续端面被污染的概率会随之下降，零散故障也会变少。
王君原：工程现场除灰尘之外容易被忽视的问题。现场工人除使用专业清洁笔之外，还会采用酒精、纯水等简易方式清洁光纤端面；即便是使用酒精擦拭，擦拭完成经过插拔使用后，也有可能带来衰减变化：擦拭残留的水汽挥发后，接头之间会产生微小间隙，进而造成链路衰减异常。这类细微问题，在100G及以下速率基本不会显现，但在400G、800G这类高敏感高速传输场景下就会暴露出来。
除此之外，光模块工作时会发热升温，温度变化会造成光模块波长发生小幅偏移，同样会对传输性能带来影响。
覃耿：为保障光模块的可靠性，项目施工前一般会做测试，对BER（误码率）指标提出要求，通常需要达到10⁻⁹、10⁻¹⁰、10⁻¹¹量级。早期标准误码率要求为10⁻⁴，后续收紧到10⁻⁶；设备厂商为保障光模块质量，会进一步抬高指标门槛，开展加严筛选测试，提前剔除劣质器件。
新华三在引入光模块时就执行这类加严筛选，相当于提前完成一轮筛选，以此降低光模块后续现场运行阶段的故障概率。
Q7& A
智算现场单多模的距离分界线是多少米？
封铎：通常光模块FR4标称2km、LR4标称10km，SR4/SR8搭配OM4多模光纤标称100米，但是光模块标注的传输距离不是绝对固定值。实际可传输距离受光纤本身品质，以及链路中间对接、成端次数影响。
很多人存在误区，认为选用2km规格的FR4光模块，2km以内就一定可以正常工作。一旦链路中间经过ODF成端、多次对接，会叠加额外损耗，实际可用传输距离就会缩水。虽然光模块留有一定功率余量，部分施工较差的现场依旧可以跑通2km，但这不属于常态；标称距离是整条链路无额外中间对接的理想条件下的指标。
因此工程选型时参考光模块标称传输距离，必须同时评估链路的对接次数与整体链路质量。
Q8& A
CPO架构链路分为两段，一段是芯片光引擎的内部集成链路，另一段是光引擎向外引出、经过ODF等外部对接的外部链路。目前行业测试大多只针对外部链路；对于CPO封装内部这一段链路，当前有没有测试手段可以评估、判定它的质量？
覃耿：先对CPO可维护性问题补充澄清：CPO方案已经做了一部分可靠性优化。当下这类硅光CPO，激光器光源并不集成在共封装基板内部，封装内部只有Driver、TIA这类电器件；激光器光源是外部引入，光源本身是可插拔形态。
光模块失效的主要来源就是激光器，CPO把激光器外置可插拔之后，这部分最易损部件可以单独更换，故障风险和传统光模块已经不在同一个量级，封装内部剩余器件采用CMOS工艺，可靠性更高。针对封铎提出的内部链路测试问题：外置光源输入光、器件对外输出光均可以开展测试，相关测试会在生产阶段完成。
也就是CPO本体并不直接和外部传输光纤对接，中间还有一层可插拔装置。它的光源连续光cwlaser是在外面。两类主流CPO方案：
硅光CPO：采用外置CW连续激光器，英伟达采用硅光外置光源路线。
VCSEL方案CPO：激光器内置进共封装基板，功耗更低，但一旦光源损坏，故障影响范围更大。激光器外置虽然便于更换，但激光器要布置到设备边缘，会增加中间连接点位。新增对接点，随之也会引入端面反射的工程风险。
Q9& A
CPO对保偏光纤使用量和使用领域是什么？
覃耿：外置CW连续激光器通过保偏光纤接入CPO器件，完成耦合后再对外输出光信号。设计上尽量避免中间增加法兰跳接，法兰会带来链路损耗；但交换机内部光纤数量庞大，若未采用波分复用，内部走线复杂，部分预制光组件场景下，中间的可插拔跳接无法完全规避。
李淑洁：高速光纤场景下法兰带来的损耗尚可接受，更大风险来自不可控的反射，相比损耗，反射更容易引发网络故障，需要保障端面洁净来降低反射，另外是选用斜面（APC）端面接头降低反射影响。
Q10& A
会不会做蛇形打流测试?
李淑洁：国内工程验收测试的现实现状：很难做到对每一条链路都逐一查看光纤端面。CPO这类器件相关的检测，属于产品级测试，基本不会在工程现场开展，更多的是在产品选型、仿真测试试阶段，该阶段会做完整细致的测试，用来筛选合格入围器件和技术方案，完成质量把关，但这套测试并不会复制到实际机房施工验收环节。
覃耿：蛇形全端口打流，主要用于研发、生产、选型预验证，不在大规模工程验收现场执行。测试需要跑满全部端口，验证背板交换能力，一般多用于故障定位。
Q11& A
要支持LPO，是芯片本身硬件原生具备能力，还是后期额外开发即可实现？为什么有的芯片厂商可以支持，有的不支持？
覃耿：首先要区分LPO与LRO两个技术概念：
LPO：发送、接收两侧全部去掉DSP芯片；LRO：仅移除接收侧DSP，发送侧仍然保留DSP。去掉接收侧DSP之后，信号补偿、信号恢复工作全部交由交换芯片/GPU芯片的接收端均衡电路完成，对芯片性能要求极高。需要依靠芯片多阶信号补偿能力修复劣化的眼图，再配合FEC纠错实现可靠传输。
对于一款25.6T/51.2T交换芯片，厂商不会轻易宣称支持LPO。芯片会先完成Demo样机验证，测算可插拔光模块占用空间、PCB高速走线长度，评估完整端到端信号链路余量。如果整体链路余量不足以跑通LPO，就不会对外宣称支持。
行业的通用标准是：宣称支持LPO，则交换机全部端口都要支持该能力，不会出现一台64口交换机，仅部分端口支持LPO、其余端口使用带DSP光模块的混合使用方案。要实现整机所有端口支持LPO，既考验交换芯片本身硬件能力，同时对交换机整机PCB设计、布线也提出很高要求，实现难度很大。
Q12& A
线接错了烧模块吗?
封铎：光纤接线接错，理论上不会烧毁光模块，但会直接导致链路不通；单纯接错光纤通路一般不会烧毁光模块，但需要警惕APC、UPC接头混用的风险。APC接头端面为斜面，UPC是平面端面，二者不可以混插对接。混插不会造成光模块烧毁，但斜面接头容易划伤光模块内部光学端面，造成器件物理损伤，引发故障，施工时需要注意规避。
Q13& A
光模块有时延、抖动这一说嘛？抖动这个指标，在实际机房现场是否开展测试？抖动该如何做指标表征，有没有可行的现场测试手段？
李淑洁：信号的眼图、抖动问题，无论光域还是电域传输都会存在。眼图评估中抖动是关键指标，抖动指标劣化，就无法得到合格的眼图。
一般是在现场测试，大多从网络层面通过打流测试.得到吞吐量、时延相关抖动数据。但算力中心这类大带宽场景，抖动相关的底层光学、信号层面测试一般不会放在工程现场实施；现场打流测试成本很高，抖动指标的相关验证主要放在器件选型阶段完成。
覃耿：抖动测试大多用于故障定位排障场景，出现问题时才会携带光示波器到现场检测。工程验收阶段连SerDes相关测试都无法开展，抖动测试更不会作为常规验收项。
比如重大关键项目，才会在设备上线前搭建预验证环境，完成包含抖动在内的全套稳定性验证，用来确认入网设备性能。不会在正式机房工程现场，对全部设备批量开展抖动测试。
Q14& A
从综合布线角度看，CPO、LRO、LPO这类新技术表面看似乎对布线系统没有带来变化，但深入分析，是否会对布线行业产生实际影响？
王君原：针对LPO、LRO会对综合布线提出更高要求。带DSP的光模块具备信号纠错补偿能力，可以修复传输过程中发生畸变的信号；去掉DSP之后，信号补偿压力转移，系统是建立在链路本身质量足够可靠的前提之上，信道余量被压缩，对布线系统的整体要求显著提高。
在56G、25G时代，部分MPO跳线哪怕回波损耗指标一般，依然可以勉强跑通业务；但切换至LPO/LRO架构后，链路余量紧张，轻微的链路缺陷就容易引发故障。
多模场景下变化尤为明显：以往短距离可以使用OM3，中长距离使用OM4；而应用LPO/LRO时，厂商普遍建议直接选用OM4，不再推荐OM3，OM4在850nm波段可以提供更大带宽余量。
LPO/LRO时代，不能再满足于“插上能通”，需要选用性能等级更高的光纤，同时对MPO等接头的端面质量、对接工艺的标准要求相比以往更加严苛。
声明：以上观点仅代表专家个人观点。
