光模块去DSP化提速:可插拔、LPO、NPO、CPO四种技术路线对比

9月下旬云栖大会,锐捷网络披露其福州自建LPO光模块工厂已投产,核心做法是去掉传统光模块中的DSP芯片,将信号处理功能上移至交换机侧完成。

去DSP化正在改变光互联的价值分布。可插拔、LPO、NPO、CPO四条技术路线在同一时间窗口展开竞争。

一、量产样本:1.68万颗LPO的现网验证

锐捷与阿里云在飞天企业版CPN 1.0智算网络中,单项目部署400G LPO光模块1.68万颗,从上电到验收用时4天,效率为传统方案4倍。现网实测:平均误码率达10的负10次方量级,较传统DSP模块低两个量级;模块工作温度约31.5℃,较传统方案降低15℃;单端口时延降低50纳秒;功耗降低50%。

LPO模块采用硅光方案。按锐捷官方披露的节奏,400G LPO已规模量产交付,800G处于样机适配阶段,1.6T LPO预计2026年内送样。

二、问题根源:速率提升与DSP功耗的矛盾

传统可插拔光模块内置DSP,承担信号恢复与均衡补偿。速率越高,DSP的功耗和成本占比越大。行业评估,DSP物料成本约占光模块总成本20%至40%。

AI集群从万卡扩张到十万卡,光模块数量以百万颗计,DSP带来的功耗、发热与失效率被成倍放大。去掉DSP降低功耗,同时缩短电信号路径,成为光互连技术发展的必然趋势。

三、四条技术路线对比

传统可插拔(DSP Pluggable)。模块独立插拔于设备面板,内置DSP完成信号处理。供应链成熟、可热插拔、维护方便、标准完整。速率提升后,功耗与信号损耗压力持续放大,是存量市场主力。

LPO(线性驱动可插拔光学)。保留可插拔形态,去除模块内DSP,仅保留线性Driver与TIA,均衡补偿交由交换芯片的高速SerDes完成。电光转换可选VCSEL、EML或硅光方案,硅光的线性度和低电反射特性更优。功耗较传统方案下降约40%至50%,兼容QSFP-DD与OSFP标准接口,无需改造现网设备与布线。代价是信号完整性压力转移到交换芯片、主板走线与整机调校。

NPO(近封装光学)。光引擎从设备面板移至交换芯片附近,电信号路径从约150至300毫米缩短至约50毫米,800G以上速率功耗再降约30%。按行业测算口径,NPO的光引擎保持独立封装、可单独维护,不需要改动ASIC封装体系,约七成产线可沿用现有光模块工艺,属于模块化向集成化的过渡形态。

CPO(共封装光学)。光引擎与交换芯片通过先进封装集成于同一基板,电信号路径压缩至毫米级,去除DSP。对比800G可插拔约15瓦,CPO单端口功耗约5瓦。英伟达于2026年8月14日官宣Spectrum-X以太网硅光交换机全面量产,基于Spectrum-6交换芯片,单芯片带宽102.4Tb/s,激光器数量缩减为传统方案四分之一,整机功耗降至五分之一,平均故障间隔时间提升10倍,链路损耗由约22dB降至约4dB。供应链分工为台积电硅光工艺制造、Lumentum激光芯片、矽品封装测试、天孚通信激光器模块子组件组装、鸿海整机系统组装。首批客户为CoreWeave、Lambda与甲骨文。

四、发展趋势

四条路线的差异集中在电信号路径长度与信号处理位置。2026至2027年,LPO以低功耗、低成本承接800G向1.6T升级的过渡需求;NPO在维护便利性与带宽密度之间取平衡;CPO在超大规模AI集群中性能最优,但散热、良率、维修耦合等工程问题仍需解决,供应链重构需要时间。

去DSP化使产业链价值从模块组装环节向光芯片、硅光工艺、激光器、封装测试与系统调校环节迁移。判断企业长期竞争力,应看其硅光工艺与激光器核心能力,而非单纯的光模块出货量。


免责声明:本文仅用于光通信与AI基础设施相关技术研究与产业分析,不构成任何投资、证券或金融产品相关建议,不作为投资参考。文中数据以各企业官方披露及权威机构公开资料为准。

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