2025-2-28 13:30

LPO起源揭秘:光通信技术是否会重新洗牌?

AI带动光互连速率提升,功耗挑战突显

2022年底Chatgpt的问世彻底引爆了AI的概念,行业内外都能随口谈两句AIGC、智算/超算的概念,卖铲子的英伟达一跃成为全球最受追捧的企业,短距光互联也趁着这股东风需求暴增,趁机吃的盆满钵满。短距光互联最重要的就是光模块,随着光模块通信速率的提升,光互联系统满足不断增加的信号传输要求的同时,也面临着系统成本和功耗上升带来的挑战,追求单bit传输成本和功耗降低是行业客户和研发人员永恒的目标。

以现在典型400G DR4模块为例,模块功耗在9w左右,演进到800G DR4,模块功耗就接近16W,一个32/64/128端口的交换机插满光模块后,光模块的功耗约占整机功耗的40%以上,这就会导致数据中心的能耗和成本压力激增。

降功耗CPO应运而生,商业变现遥遥无期

为了在AI浪潮里存活下来,OTT巨头们爆兵备战,到处建设数据中心机房和AI集群,投入到这场军备竞赛里。为了延缓钱包燃烧速度,OTT倒逼着行业开始卷光模块的功耗和成本,从传统可插拔光模块的延长线,到设备光引擎共同封装的CPO(Co-Pakeged Optics)新方向,业界不断探索未来短距光互联的演进方向。

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在2021年到2022年,CPO一路高歌猛进,各公司开始合作推出CPO demo,业界对CPO的态度可谓是人间百态:有不停赞美CPO的设备厂商,称分立系统必将走向集成,集成化才是技术演进的最终形态,功耗可低至3-5pj/bit的CPO系统难道不香吗;也有担心失去未来的光模块厂商和担心被捆绑的OTT,觉得CPO可靠性以及可维护性差,商业尚未成熟,可插拔模块当前还是最香的,CPO的未来还在明天,不是现在。

新事物LPO,是否可以重新定义光电技术?

于是2022年底半路杀出个“程咬金”,异军突起的介于二者之间的LPO(Linear-drive Pluggable Optics)线性驱动可插拔光模块,既可以降低成本和功耗,又能维持可插拔的生态,一下子抓住的所有人的眼球。

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但是,现实真的如想象的一般美好吗?答案似乎并不乐观。为了实现传统光模块的降功耗和降成本,除了工艺的演进带来的功耗收益以外,最显著的一个办法就是减少光模块内部器件的数量,这是业界ODSP厂商常用的手段——ODSP芯片集成Drv/TIA。这下子就把oRFIC芯片厂家气坏了,大家一起快乐地吃着火锅唱着歌,麻匪(ODSP厂商)把我们给抢了?被逼上梁山的Macom公司心一横,你不是革我(DRV/TIA)的命吗,我先把你(ODSP)给革了,于是联合英伟达在2022年底推出了LPO直驱可插拔光模块方案:把光模块内部的ODSP芯片去掉,二一添作五,你交换机switch芯片受点累,集成部分ODSP的算法补偿功能,我光模块里面的Drv/TIA再努把力,做点均衡功能补偿链路损耗,少了ODSP芯片这个吃功耗大户,整个链路的功耗一下子降下来了,因此集成了可插拔生态和低功耗优势的LPO技术一下子博取了业界的眼球。

然而来到2023年尾,业界似乎又变得不那么的坚定。经过这一年的测试大家也发现, SiP LPO模块虽然达到了大家预期的低成本和低功耗,性能上也可以接近retimed模块的性能,但是要真正走向商用,大家发现没有想象的那么简单。

在商用层面主要面临三大困境:一是与ODSP模块互联互通难,没办法实现与retimed模块的互联互通,难以打入OTT通用对接场景;二是线性直驱导致光模块与设备性能强耦合,LPO模块的生产测试和设备无法解耦,难以实现即插即用;三是缺少ODSP芯片后,运维定位手段匮乏,仅能进行简单DDM诊断,系统问题难以快速定界。

LPO仅是昙花一现,商用前景仍不明朗

对于一个技术而言,能够进行商用才是真正展现价值的时刻。LPO技术满足了各方势力对于一个低功耗、低成本和可插拔易维护的短距光互联的期待,然而一个成熟的商用方案不仅只看成本、功耗和性能,从生产、制造、测试到后期的运维、维护,还有生态产业链以及能否长期演进来说,都是需要综合衡量的。LPO在技术层面,通信性能、互联互通、运维能力不足等问题都使得LPO技术在短期内难以大规模商用,未来前景仍不明朗。至于LPO技术将会重新洗牌光通信领域还是仅仅昙花一现,还有待进一步实践验证。

来源:C114通信网

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本评论 更新于:2025-4-26 10:26:00
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