互连市场正迎来一场影响深远的变革。厂商不仅在持续拉高性能指标,还在研发全新形态的产品,并适配新型材料。值得重点关注多条新兴标准路线的竞争:XPO、CPX、USFP之争,MicroLED与MicroVCSEL之争,以及铜缆、光互连、介质波导方案之间的路线博弈。面向跨算力集群互联(scale-across)场景优化的新品也陆续问世。
单通道400G网络会依托多种技术形态落地:共封装光学(CPO)、近封装光学(NPO)、全新超高密度小型可插拔模块(USFP)、XPO模块、有源光缆(ALC)等等。
这些方案还有一个共性:大多和当前市面上已有的技术方案完全不同。USFP、XPO、Open CPX都属于尚在迭代的新标准,目前仅有样品与原型机。(思科代表坦言,作为USFP的发起厂商之一,他们展位上甚至没有原型机,但有英伟达的工作人员随身带着一台原型机。)Genuine electronics等模块厂商,正在研发面向3.2T、单通道400G模块的硅光、薄膜铌酸锂调制器,属于行业首次尝试。
有源光缆(ALC)明年将作为全新品类正式推出。首批产品也会引发路线争论:这类器件究竟选用MicroLED还是MicroVCSEL。
综合以上信息不难看出,向单通道400G的转型,大概率会比以往历次技术迭代更加复杂、难度更高,同时也会影响交换机以及下游设备的设计。
哪条路线会最终胜出?多数观点预计,到2030年,CPO和NPO会占据最大市场份额。模块赛道方面,XPO阵营表示已有175家企业加入对应的多源协议(MSA)。富士康互联科技(Foxconn Interconnect Technologies)、Terahop等多家厂商都展出了可正常工作的模块,微软也对该形态给出积极评价。与此同时,MicroVCSEL与MicroLED大概率会形成微妙共存格局:MicroVCSEL在长距离场景更占优势,MicroLED则更适合内存互联、短距跨集群互联场景。
可能要等到单通道400G时代临近尾声,我们才能决出最终赢家。
FIT的XPO模块演示。这款12.8 Tbps模块支持多种配置方案:带DSP、无DSP的线性光模块(LPO)、集成光源或外置光源方案。该形态的功耗上限为500瓦。
与之类似,铜互连也正在发生重大变化。基于铜介质的有源电缆,将从PAM4调制升级为PAM6调制,同样属于行业首次。立讯精密、TE Connectivity等厂商也展示了面向共封装铜互连的全新接口。
Amphenol表示,铜缆出货量依旧庞大:公司每天出货4000万对差分信号线。而全年800G、1.6T光模块的总出货量都达不到这个量级。
Point2等厂商还在研发替代方案,兼顾铜缆的简洁、高效,同时实现接近光模块的传输距离。这类器件依托塑料等材料制成的介质波导。该方案还比较新,尚未经过大规模验证,但已有越来越多客户开始测试试用。
在AI领域,机架正在成为新的算力单元;对很多厂商而言,这也暗藏风险:一旦在超大规模云厂商或主流CPU厂商的方案选型上失利,企业前景会受到巨大冲击。
因此,芯片厂商、ODM、设备供应商等各方纷纷组建新联盟、加入多源协议组织,对接托管服务商和有自建算力需求的大型企业,以此拓宽客户群体。光互连厂商Ayar Labs介绍了与纬颖、GUC在机架系统研发上的合作;Rebellions在今年早些时候的AI Infra大会上也公布了类似策略。参考过往行业规律,异构机架方案会持续升温,尤其会随着更多新客户入场而加速发展。

面向分布式AI基础设施的跨集群互联网络,和面向云与AI基础设施的数据中心互联网络,二者是不是一回事?Acacia(思科旗下)的Tom Williams坦言,现阶段大体上是同一套体系,但面向AI优化的技术改造已经启动。
Acacia和Ciena都展出了多轨光线路系统。这套方案可以让数据中心运营商在功耗降低75%、占用空间减少80% 的前提下,实现4倍传输容量。(下图为Ciena的跨集群互联多轨系统)Ciena的Frank Chang提到,未来一套典型跨集群互联网络,需要在数百对光纤上承载20 Pb/s的流量。电信运营商也可以使用这套系统,但目前还没有迫切需求。

配套的可插拔模块、芯片正在陆续推出。最大的变化来自薄膜铌酸锂(TFLN)调制器,它可以带来更高能效与带宽。Marvell表示,面向跨集群互联场景的1.6T薄膜铌酸锂模块,将在2027年Q1送样。
与此同时,Meta对外披露了环形(Rings)跨集群网络架构思路:按地理区域划分算力域,比如存储资源集中部署在某一区域,算力资源部署在另一区域,以此提升整体效率。

高带宽的Scale-up算力网络,大幅提升光纤布线管理的难度。MultiLANE等测试厂商认为,无源组装方案是提升吞吐、满足需求、提高良率的关键。
展会现场随处可见可容纳数千根光纤的新型托盘方案,大多是和SENKO、Samtec等连接器厂商联合开发。康宁介绍了PRIZM TMT技术,依靠微透镜实现精准对准,部署时间最多缩短89%,布线密度提升3倍以上。
当下大量技术探索,将在本十年末推动互连底层技术迎来大范围变革。CPO、NPO的普及是大势所趋,但它们会和其他技术长期共存。尤其当客户范围从超大规模云厂商拓展到大型企业之后,多元化路线会更加明显。行业会持续出现多家企业联合攻关的模式,光互连产业本就离不开多方协作。
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