IPEC攜手OCP組織448G/Lane前沿標準研討，推進高速光互聯(lián)發(fā)展

  ICC訊 2025年10月13日，IPEC國際光電委員會在美國圣何塞開幕的OCP Global Summit 2025大會上成功主辦AI光互聯(lián)專題論壇，探討 448G/Lane等技術標準的最新進展，研討會題目為“The Boost for AI: Next-Gen Optical Interconnects”。

  由于本次專題Workshop是在展會Day1 Keynote之前的黃金時段主辦，并且IPEC邀請到了Google的Cedric Lam、Arista的Andreas Bechtolsheim、LightCounting的Vladimir Kozlov等產(chǎn)業(yè)領袖，因此會議現(xiàn)場座無虛席，成為OCP Global Summit峰會上備受關注的活動之一。

  IPEC Workshop嘉賓核心要點總結(jié)

  本次專題會議聚焦AI光互聯(lián)的四個關鍵問題：成本、帶寬、效率和可靠性。研討會邀請到448G光互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)中的嘉賓，包括Google、Arista、LightCounting、博通、海信、Lumemtum、Ciena、華為等行業(yè)專家，研討的焦點話題如下：

  ?  光互聯(lián)在解決AI計算中的互連帶寬、提高模型訓練效率和容錯性方面的重要作用

  ?  448G/Lane技術發(fā)展正在推動高速光互聯(lián)架構(gòu)、調(diào)制格式和封裝技術的進步

  ?  AI大規(guī)模集群部署下，如何解決光模塊散熱、能效以及長期穩(wěn)定性問題

  焦點1：448G/Lane超高速模塊從前沿技術到需求實現(xiàn)顯著加速

  Arista的Andy Bechtolsheim討論了下一代400G代際光學互連技術，闡述了光側(cè)接口需要PAM4調(diào)制來達成較好的OSNR，電側(cè)接口需要優(yōu)化PAM4 SerDes來達成系統(tǒng)最優(yōu)，因為如果電側(cè)接口為PAM6調(diào)制，則額外需要一個高功耗的Gearbox。另外對于光側(cè)的調(diào)制技術，傳統(tǒng)SiPh受限于帶寬也需要InP、TFLN等調(diào)制技術。

  Altera的Mike Li補充了技術觀點，分別針對425G-PAM4和448G-PAM4的以太網(wǎng)和CIF SERDES，包括封裝、連接器、電纜組裝和端到端通道特性。研究采用了最新的連接器和技術，發(fā)現(xiàn)隨著通道長度增加，信號完整性（COM）參數(shù)需相應調(diào)整以維持性能。COM端到端仿真結(jié)果表明，使用31 AWG和CPC連接器，在425G-PAM4的速率下可以支撐1.2m的傳輸。

  Google的Cedric Lam回顧了AI/ML系統(tǒng)中TPU的技術發(fā)展，不同版本TPU持續(xù)提升性能、增加互連帶寬、優(yōu)化冷卻效率以及開展拓撲結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，其中光學組件在TPU互聯(lián)中有著無可替代的作用。此外，他還討論了光互聯(lián)在解決AI計算中的帶寬瓶頸問題、提高模型訓練效率和容錯性方面的重要作用，以及對未來的光子學技術發(fā)展的展望，如更高的模塊密度、400G/Lane、更低功耗等。Cedric認為光互聯(lián)技術為TPU系統(tǒng)帶來了顯著的性能提升和擴展?jié)摿Γ瑫r也需要解決技術上的關鍵挑戰(zhàn)。

  LightCounting創(chuàng)始人Vlad Kozlov表示，過去幾年AI領域的投資顯著增長。2023年，Nvidia開始在數(shù)據(jù)中心部署光模塊（Transceivers）以替代有源光纜（AOC），這一轉(zhuǎn)變對以太網(wǎng)光模塊市場產(chǎn)生了重要影響。預計未來5年內(nèi)，以太網(wǎng)光模塊市場將保持總體增長，盡管云公司的支出增長會放緩，但電信和企業(yè)市場將重新獲得動力。同時Vlad預計超高速光模塊（400G/800G及以上速率）將在未來占據(jù)主導地位，尤其在數(shù)據(jù)中心和以太網(wǎng)交換領域，他認為2030年400G/lane的CPO技術將主流部署，超過傳統(tǒng)的可插拔模塊應用。

  焦點2：448G/Lane標準產(chǎn)業(yè)生態(tài)快速發(fā)展，嘉賓積極分享產(chǎn)業(yè)趨勢

  本次IPEC Workshop邀請到光互聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈的資深專家，嘉賓們分享了多元化觀點：

  1）博通：Tzu Hao Chow首先介紹了Broadcom公司的4代CPO技術發(fā)展，并回顧了CPO在Scale Out域的高可靠性，然后介紹在Scale Up域，VCSEL NPO和硅光CPO均可以提供高密和高能效的解決方案。其中VCSEL NPO可以提供~1pJ/bit，失效率<0.1Fit以及和銅纜媲美的成本，并可以較為容易地演進至6.4T和12.8T；硅光CPO可以提供高達2Tbps/mm的密度和高可靠性，以及2km的傳輸距離來滿足大規(guī)模集群的需求。

  2）海信：Jianying Zhou首先比較了400G光學技術在材料（TFLN vs InP）、調(diào)制技術（MZM vs EAM）和集成方式（離散 vs 集成）上的多種選擇，每種方案均有其優(yōu)劣勢；然后他介紹了海信采用TFLN MZM的測試進展，展示了212.5G-Baud PAM4調(diào)制以及164G-Baud和176G-Baud PAM6調(diào)制的眼圖及參數(shù)和仿真結(jié)果，證實了400G/通道應用的可行性。

  3）Lumemtum：Matt Sysak首先介紹了Optical Circuit Switch的市場機會及方案，以及用于高速光互聯(lián)CPO應用的超高功率光源，其400mW的光源的PCE可達到20%；然后介紹了應用于Scale Up域的VCSEL互聯(lián)方案，Lumentum的Stacked VCSEL on Driver技術可以實現(xiàn)高密度、低功耗和高可靠性，以滿足AI計算的需求。最后他介紹和NVIDIA合作開發(fā)的基于Lumentum激光技術的Spectrum-X CPO，體現(xiàn)了Lumentum在AI/ML網(wǎng)絡領域的行業(yè)領導地位和技術實力，通過提高硬件性能、優(yōu)化功率效率和降低成本，來實現(xiàn)更大的模型容量。

  4）Ciena：Bilal Riaz表示，單通道448G技術通過減少線路數(shù)量來降低功耗、成本、復雜性，同時提供更高的數(shù)據(jù)傳輸效率，將成為AI系統(tǒng)規(guī)模提升的關鍵，而這樣就需要開發(fā)400Gbps帶寬和200G波特率的組件；然后他展示了Ciena 225G-Baud的眼圖測試結(jié)果和基于Ciena超高帶寬DAC/ADC的3.2T系統(tǒng)傳輸2km的測試結(jié)果。他總結(jié)認為，AI系統(tǒng)中光和電方案的應用差距正在縮小，而電氣與光學技術的最優(yōu)使用范圍也在相互交匯。

  焦點3：液冷技術或成為448G/Lane時代光模塊散熱首選

  Workshop上兩位嘉賓闡述了液冷技術對于448G光模塊散熱的必要性和方案，其中Ciena評估并探索了用于CPC（共封裝芯片）和CPO（共封裝光學）的散熱方案，Ciena正在開發(fā)直接插拔液冷技術，以解決可插拔光模塊的散熱問題，同時通過OIF、OCP和OSFP MSA等標準組織，積極推動液冷光模塊方案在行業(yè)中廣泛應用。

  來自華為的Eric Bernier介紹了IPEC已經(jīng)立項并進入研究的Liquid Cooling Optics （LCO）方案，該方案將冷板直接集成到光模塊殼體，并在光口側(cè)增加了進出液接口，使得光模塊內(nèi)部需要散熱的芯片、器件可以直接和冷板接觸，其熱量可以被冷卻液迅速帶走。這樣可以大幅降低光模塊與散熱器/冷板之間的接觸熱阻，以應對AI數(shù)據(jù)中心對更高數(shù)據(jù)速率和散熱效率的需求。

  焦點4：IPEC引領數(shù)據(jù)中心高速光互聯(lián)前沿標準與產(chǎn)業(yè)研究

  Eric Bernier作為IPEC的核心Editor之一，總結(jié)了近年來IPEC在AI光互聯(lián)領域的主要項目和階段性成果，包括如下標準項目：

  ? 400G eSR8 和 400G eSR4/800G eSR8 Optical Modules：IPEC啟動了從400G到1.6T的多模VCSEL光模塊項目，通過產(chǎn)業(yè)合作推動技術從研發(fā)到應用的創(chuàng)新。

  ?  800GE IA SPEC：2022年12月發(fā)布，旨在為AI集群提供800G光互聯(lián)規(guī)范。

  ?  1.6T Interoperable Optical Modules：2024年IPEC啟動了1.6T標準項目，并在2025年9月CIOE上組織多廠家參與互聯(lián)互通演示。

  ?  Liquid Cooling Optics (LCO)：IPEC最新立項的原生液冷光學技術，以應對AI光互聯(lián)模塊更高數(shù)據(jù)速率和散熱效率的需求。

  ?  Carrier-Grade Optical Reliability：IPEC發(fā)布了針對電信級光模塊的可靠性標準刷新，以提高在實際網(wǎng)絡中的應用安全性和穩(wěn)定性。

  Eric表示，IPEC是一個平等、開放、標準化的平臺，旨在促進全球行業(yè)伙伴在AI光互聯(lián)領域的合作與交流，推動技術標準的制定和實施，以及加速前沿技術的研發(fā)和應用。通過這些項目和成果，IPEC希望切切實實地推進AI光互聯(lián)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

  會議總結(jié)

  為期四天的OCP Global Summit 2025已經(jīng)結(jié)束，本次IPEC會議邀請到行業(yè)頂級專家，聚焦448G/Lane等技術方向開展討論，為標準演進和技術創(chuàng)新提供了獨特的見解。

  IPEC Workshop的嘉賓材料已經(jīng)上載到IPEC官網(wǎng)，供會員下載和研究，鏈接為：https://www.ipec-std.org/data-download

  同時也可參考OCP會議鏈接：https://www.opencompute.org/summit/global-summit/co-located-events

  **關于IPEC**

  IPEC國際光電委員會（www.ipec-std.org）致力于建立充分開放、透明、公平、公正的光電標準和光電子產(chǎn)業(yè)平臺，并聚焦于光芯片、光/電器件、光模塊和其他相關領域解決方案的標準化和戰(zhàn)略路標研究，以滿足5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等市場應用的光電需求。

  IPEC注冊于瑞士，對任何有意愿加入的單位開放。所有成員單位均有機會在公平、透明的基礎上參與IPEC標準的制定。