关于AI 数据中心时代的光通信的精选问答

在 AI 计算持续突破的背景下，光通信行业正经历一场深刻的变革。2025 年的 OFC（光纤通信大会）集中展现了从 1.6T 到 448G 的高速光互联技术进展，以及 CPO 和 LPO 等新型模块技术的融合与演进。AI 数据中心的持续扩张正以前所未有的速度推动光通信升级。随着算力需求每年以十倍速增长，仅靠芯片提升已难以为继，网络架构的革新变得尤为关键。Scale-up 与 Scale-out 的多样化架构，配合如 NVLink、UALink、ETH-X 等新型互联协议，为高速通信提供了新的方向。光互联正逐步从辅助角色走向系统设计的核心环节，其低延迟、高带宽的优势让它成为 AI 网络的关键基础。

与此同时，1.6T 光模块已进入实质性部署阶段，多家厂商展示了基于 DR8、FR8、VR8 及 LPO 技术的全新方案。这些模块所依赖的 DSP 芯片也已迈入 3nm 工艺时代，功耗更低，性能更强，多模多波的应用也让短距互联场景具备了更多选择空间。面对未来更高带宽需求，448G 单波技术成为产业下一阶段的重要关注点。尽管仍处于预研阶段，但其在封装、连接器、电缆等多方面已展现出产业化潜力。

AI 计算需求爆炸式增长，光通信该如何应对？

算力每年呈 10 倍速率增长，摩尔定律下单芯片算力提升已难以独自承担这一速度，因此，系统设计层面需引入更加高效的互联结构与协议机制。现有的网络架构面临瓶颈，AI 集群内部开始采用Scale-up和 Scale-out 架构来提升灵活性，而对应的网络互联协议，如 UALink、ETH-X、Ultra Ethernet 等，也正快速发展。这些协议提供更低延迟、更高吞吐和可扩展性的连接能力，是适配 AI 工作负载关键的网络基础设施。

LPO 和 CPO 的比较与选择，以及发展前景是什么？

这两种模块并非竞争关系，而是分别针对不同的使用场景。LPO（线性可插拔模块）由于去除了 DSP 芯片，整体功耗更低、成本更具优势，适合部署在数据中心 AI 集群内部固定链路中。当前已有部分主流厂商开展小规模部署。相比之下，CPO（共封装光学）将光引擎与交换芯片集成封装，能够大幅降低电互联带宽瓶颈，特别适合未来 3.2T 或更高速率的短距离连接应用。但由于涉及封装工艺、热设计、连接器兼容性等产业链协同问题，CPO 在现阶段仍处于前期验证阶段，离大规模商用尚有距离。

单通道 200G 是否是带宽发展的终点？

专家引用了行业代表观点。有些观点认为，200G 是目前技术与成本的最佳平衡点，足以支撑多数数据中心内部连接需求；而另一些公司则坚持突破单通道 400G 的研发方向，认为在未来更大规模的 AI 集群中，减少链路数量、降低系统复杂性也很重要。从趋势来看，200G 将在短期内占据主导地位，但 400G 单通道将成为中长期重点攻坚方向。

448G 单波传输是否具备产业化可能？

专家详细介绍了目前的技术挑战。首先，PAM4 仍会是大家最想采用的调制方式，但对器件的带宽提出极高要求，需达到 112GHz 以上。为降低对带宽的依赖，448G的预研从一开始就在考虑 PAM6、PAM8 等调制方式，但这也意味着更高复杂度与信噪比管理难度，从未来来看可能会用于短距离的电传输上。器件方面，包括调制器、连接器、PCB 材料等都需要在带宽、线性度、封装尺寸上同步提升。是德科技目前已搭建了完整的 448G 单波测试链路，结合任意波形发生器与高速采样示波器，为产业提供了先进的验证能力支持。

相干光技术在未来数据中心的定位是？

相干光更适用于 2–20km 的中远距离应用场景，尤其是超大规模数据中心之间（DCI）或边缘数据中心与主干网络的互联。在短距离光模块成本下降空间有限的前提下，相干光凭借更强的容错能力与光谱效率，可能在未来 1.6T 及更高速率连接中获得更广泛应用。

国内厂商在 CPO 模块生态中的机会在哪？

专家认为，可插拔连接器正在解耦光引擎与芯片之间的依赖，降低了系统集成复杂度。这为传统光模块厂商提供了进入 CPO 生态的现实路径。目前，已有国内厂商推出兼容 CPO 架构的光引擎产品，并在连接器设计、热封装、系统适配方面加快布局。

1.6T模块和LPO模块的测试难题是什么？

当前产业标准尚未完全收敛，尤其在一致性测试方面面临诸多挑战。是德科技推出的新一代光采样示波器（如 N1093 系列）可支持单波 200G 光信号分析，配合误码测试仪、参考发射接收模块等，帮助客户构建 8 通道并行测试平台。而针对 LPO 的测试，因模块内部不具备 DSP 均衡能力，对链路中每个器件的线性度与串扰更为敏感。是德提供完整电光电回环测试架构，支持客户开展 224G LPO 模块的信号完整性分析与参数调优。

在2025 OFC（光纤通信大会）上，从支持 224G、448G、1.6T 全链路测试的测量平台，到适用于 LPO 和 CPO 模块的一致性验证方案，再到基于 ADS 平台的 Photonic Designer 光芯片仿真工具，是德科技在高速光通信测试领域展现出强大而完整的技术生态。其推出的“Keysight KAI” AI 数据中心构建方案，涵盖计算、互联、网络与供电四大模块，能够支持真实流量模拟、网络性能评估与电源完整性分析，为客户提供端到端支持。

迈向 AI 时代的光通信新使命。从相干光的长距离应用，到国内厂商在 CPO 架构下的新机会，再到 LPO 模块的线性链路测试，是德科技通过持续技术创新，帮助客户把握下一代通信系统的脉搏。未来，光通信不再只是连接的手段，更将成为 AI 基础设施架构中不可或缺的智能引擎。

审核编辑 黄宇