基础概念与光互连架构

可插拔光模块

Pluggable Optics
图解

定义

插在交换机或服务器面板端口上的光模块,支持现场热插拔更换。

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三种面板侧形态 · 差别只在「模块里还剩不剩 DSP」交换 ASICPCB 铜线 · 几十 cm面板光模块可插拔全重定时ASICDSPDriverTOSAROSA收发各有一个 DSP,功耗基准(最高)LRO仅发射侧线性ASIC仅接收侧 DSPDriverTOSAROSA比 LPO 保守,互通性更好LPO收发皆线性ASIC无 DSP高线性DriverTOSAROSA功耗降幅最大,但互通与距离受限注:图中方框为示意,不代表实际尺寸与器件数量;实际模块内部还有 CDR、TIA、MCU、温控等外围电路。
面板侧三种形态的 DSP 取舍 可插拔、LRO、LPO 三种形态的光电转换都发生在面板端口,信号必须先走完几十厘米 PCB 铜线。区别只在于模块内部还保留多少数字信号处理:全重定时保留收发两侧 DSP,LRO 只砍掉发射侧,LPO 两侧全砍、改用高线性度模拟器件。
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

可插拔光模块插在交换机或服务器的面板端口上,支持现场热插拔更换,是当前产业链最成熟、互通性最好、可维护性最高的形态。2026 年它仍是数据中心光互连的绝对主力。

它的代价是电信号必须从 ASIC 出发,走几十厘米的 PCB 铜线才能到达面板端口。速率越高,这段铜线带来的信号完整性压力越大,需要越复杂的 DSP 与均衡来补偿,功耗也随之上升。

主流封装形式包括 QSFP-DD、OSFP、QSFP112、OSFP-XD 等,这些封装规格由 MSA 多源协议组织定义,目的是保证不同厂商的模块能在同一端口互通。可插拔生态的制度基础正是这些 MSA 规范,这也是 CPO 想要取代它时面临的最大惯性。

关键数字

几十 cmASIC 到面板端口的铜线长度
现场热插拔可维护性优势的来源
MSA 规范QSFP-DD / OSFP 等封装标准

关键要点

  • 当前绝对主流形态,产业链最成熟、互通性最好、可维护性最高。
  • 代价:电信号要从 ASIC 走几十厘米 PCB 铜线到面板,高速率下信号完整性与功耗压力大。
  • 主流封装:QSFP-DD、OSFP、QSFP112、OSFP-XD。

易混辨析

与 CPO/NPO 的根本差别 可插拔的光电转换发生在面板端口;CPO/NPO 把它挪到 ASIC 旁边。前者牺牲功耗换可维护性,后者相反。
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