关键性能指标

能效 pJ/bit

Picojoule per Bit · pJ/bit
图解pJ/bit

定义

传输 1 比特所消耗的能量,是跨代比较光互连能效的通用标尺。

图解

相对功耗量级示意 · 以全重定时可插拔为 100 的基准可插拔(全重定时)LROLPONPO(示意)CPO(厂商口径)100约 82约 70明显下降厂商称降约 80%后两项为示意量级,随方案差异极大,不宜直接引用为实测值。
相对功耗量级 LRO 与 LPO 的功耗降幅来自「去掉 DSP」这一件事,数字为厂商与行业媒体口径。NPO/CPO 的降幅来自「缩短电通道 + 简化信号处理」两件事叠加,量级差异极大,只能当方向看,不能当参数用
传输距离由近及远 · 越靠左,光越难打进(成本与功耗越不划算)<1mmcm 级1–3m5–100m0.5–10km10–80km+芯片间 / 芯粒间光 I/O · OIO · UCIe 之上的光延伸最前沿,尚未规模商用封装内与板内CPO / NPO / OBO 光引擎2026 交换机侧已量产机架内DAC / AEC 铜方案为主,光在渗透2–3m 是铜的最后阵地机架间可插拔 800G / 1.6T 模块当前绝对主力战场园区与城域FR / LR · DWDM · 相干模块DCI 与算力调度落点跨数据中心ZR / ZR+ 相干 · Scale-across空芯光纤在这里最有价值同一张图也解释了「铜退光进」的顺序:替代从右往左发生,越往左越难,因为短距下光的成本与功耗优势被抵消。
光互连的距离层级 光互连按传输距离分成六个层级。判断任何一个新术语的价值,先问它落在哪一层——落在越左边,技术越前沿但商业化越晚;落在「机架间」这一层,才是当下真正在出货的量。

说明

pJ/bit(皮焦耳每比特)是衡量数据传输能效的归一化指标,等于总功耗除以总比特率。它的价值在于让不同速率、不同形态的方案可以横向比较。

光互连的能效优势正是通过这个指标体现的:在长距高速场景下,光的 pJ/bit 明显低于铜;而在极短距,铜凭借不需要光电转换的先天优势仍能胜出。「铜退光进」的边界,本质上是两条 pJ/bit 曲线的交点

引用 pJ/bit 数据时要注意统计范围:是否包含激光器功耗、是否包含驱动电路、是否在满负载条件下测量。这些差异足以让同一方案的数字相差数倍。

关键数字

总功耗 / 比特率定义方式
交叉点铜光替代的经济性边界
统计范围敏感含光源与否差别很大

关键要点

  • 光互连相对电互连的核心优势正体现在这一指标随距离与速率的曲线关系上。
  • CPO、LPO 的省电宣称,本质都是在压这个数。
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