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刚过去的九月国产超节点接连两次发布9月17日华为发布昇腾 960 超节点所搭载的光引擎 Hi-ONE 是业界首个量产的 NPO 产品9月22日的云栖大会上阿里云发布磐久 AL64 超节点服务器是首款落地 SNPOScale-Up NPO面向超节点内部互连的近封装光学光互连的超节点。两台机器里光的位置都变了——不再插在机架边缘的面板上而是搬到了交换芯片旁边。这就是 NPONear-Packaged Optics近封装光学光引擎从面板挪到芯片近旁电通道从几十厘米缩到几厘米。这篇先把可插拔为什么顶不住讲清楚再看 NPO 与 LPOLinear Pluggable Optics线性直驱可插拔光学、CPOCo-Packaged Optics共封装光学在形态谱系里的分工最后落到这场变化留给光模块行业的功课。01顶不住的不是光是电打开一台交换机光模块整整齐齐插在面板上。信号从交换芯片出发要在电路板上走完整段通路才到面板进入模块完成光电转换——这段电通道通常有几十厘米。速率不高的年代这段走线无关紧要。但当单通道速率一级级往上提同样长度的电通道上损耗、串扰和功耗同步放大信号到达面板时已经劣化需要 DSPDigital Signal Processing数字信号处理芯片在模块里做清理和重定时把信号重新整形再发出去。DSP 的代价清楚芯片贵、功耗高还给链路加上一段固定时延。速率越往上走DSP 的负担越重——可插拔形态的天花板出现在从芯片到面板的那段电通道上。器件厂商把这层关系讲得直白单通道速率越高电通道就得越短光引擎也就越靠近交换芯片。这不是某一家厂商的偏好而是电信号走线的物理约束——速率与距离注定只能二选一。02NPO 只动一件事转换搬近NPO 的思路并不复杂光的收发原理不动只把光电转换的位置从面板挪到交换芯片近旁。电通道从几十厘米缩到几厘米信号损耗大幅下降线性直驱方案由此真正可行——信号的劣化主要就发生在这段走线上通道缩短后波形几乎原样到达接收端用简单的线性均衡就能还原不必再让 DSP 做重定时。把四种形态放在一张图里分工更清楚可插拔把光模块留在面板靠 DSP 顶着长电通道LPO 同样留在面板去掉 DSP、改用 TIATransimpedance Amplifier跨阻放大器与驱动器里的模拟均衡对链路两端的要求随之提高NPO 把光引擎移到芯片旁边电通道缩到几厘米CPO 走得最远光引擎与芯片共封装电通道以毫米计代价是光引擎一旦失效没法像可插拔那样拔下来更换维修要牵动整台设备供应链也转向芯片厂商主导。▲ 图 1 四种形态中光引擎与交换芯片的相对位置示意一句话概括谱系LPO 在原地去掉 DSPNPO 缩短电通道CPO 直接共封装——位置一步比一步近改造的分量也一步比一步重。03为什么先在国产集群落地先交代背景超节点把大量算力芯片互连成一个整体芯片之间要交换的数据量随规模同步上涨互连的距离与功耗压力也随之而来。九月这两场发布把 NPO 从方案变成了产品。华为昇腾 960 的光引擎 Hi-ONE 是业界首个量产的 NPO 产品也是少数实现内置光源的方案阿里云的数据中心已批量部署百万级 400G/800G 光模块全栈自研硅光芯片完成规模部署1.6T 预计年内量产并同步开启 3.2T/6.4T NPO 研发验证曦智科技在云栖大会首发 3.2T/6.4T SNPO 硅光芯片3.2T 版本已向多家头部客户送样。光迅科技、新易盛、华工正源等厂商也已发布 3.2T 或 6.4T NPO 产品或方案。标准与生态同步跟进ODCCOpen Data Center Committee开放数据中心委员会已发布 3.2T NPO 规范并启动 6.4T 标准项目今年 7 月华为联合二十余家企业发起 OPEN NPO 项目推出国内首个 NPO 光互连多源协议。节奏上行业保守预计 NPO 于 2027 年进入市场、2028 年实现规模普及论坛上多位嘉宾把 NPO 的生命周期判断为至少 5 年比此前两三年的预期明显拉长。路线选择上有光通信领域学者认为NPO 可复用现有光模块产业基础、无须重构供应链是近中期更契合国内产业链的路径CPO 则受限于良率与先进封装难度短期难以量产。腾讯的技术专家也把 NPO 看作到达 CPO 之前的一段中间路线。要说明的是可插拔不会因此退场。行业论坛上剑桥科技技术专家说得直接可插拔光模块仍是明年主力柜内 Scale-up纵向扩展场景铜缆也仍是主流——NPO 与可插拔是分工不是替代。04留给模块两端的功课形态变了光的收发没有变。激光器、探测器、光学耦合、光纤连接这些模块两端的基本功都在只是载体从「可插拔的外壳」变成了「贴近芯片的光引擎」。对模块厂商NPO 意味着能力往前端延伸从做整机形态的模块延伸到做光引擎内部的核心器件与封装耦合——光在哪里收发器件的功课就在哪里。载体变化的另一面是工艺重心论坛上有厂商人士给出数字硅光方案在 400G/800G 光模块市场的占比已接近一半明年交付的 1.6T 模块中预计过半。光引擎越贴近芯片硅光工艺的分量越重——这也是模块厂商需要提前储备的一课。交换的方式在换封装的位置也在挪光的收发始终留在两端。看懂这一点形态的每一次更迭都不难读——下一程不管叫什么名字收发光的活儿还在。 光引擎为什么搬到了芯片旁边：一文看懂 NPO
刚过去的九月国产超节点接连两次发布9月17日华为发布昇腾 960 超节点所搭载的光引擎 Hi-ONE 是业界首个量产的 NPO 产品9月22日的云栖大会上阿里云发布磐久 AL64 超节点服务器是首款落地 SNPOScale-Up NPO面向超节点内部互连的近封装光学光互连的超节点。两台机器里光的位置都变了——不再插在机架边缘的面板上而是搬到了交换芯片旁边。这就是 NPONear-Packaged Optics近封装光学光引擎从面板挪到芯片近旁电通道从几十厘米缩到几厘米。这篇先把可插拔为什么顶不住讲清楚再看 NPO 与 LPOLinear Pluggable Optics线性直驱可插拔光学、CPOCo-Packaged Optics共封装光学在形态谱系里的分工最后落到这场变化留给光模块行业的功课。01顶不住的不是光是电打开一台交换机光模块整整齐齐插在面板上。信号从交换芯片出发要在电路板上走完整段通路才到面板进入模块完成光电转换——这段电通道通常有几十厘米。速率不高的年代这段走线无关紧要。但当单通道速率一级级往上提同样长度的电通道上损耗、串扰和功耗同步放大信号到达面板时已经劣化需要 DSPDigital Signal Processing数字信号处理芯片在模块里做清理和重定时把信号重新整形再发出去。DSP 的代价清楚芯片贵、功耗高还给链路加上一段固定时延。速率越往上走DSP 的负担越重——可插拔形态的天花板出现在从芯片到面板的那段电通道上。器件厂商把这层关系讲得直白单通道速率越高电通道就得越短光引擎也就越靠近交换芯片。这不是某一家厂商的偏好而是电信号走线的物理约束——速率与距离注定只能二选一。02NPO 只动一件事转换搬近NPO 的思路并不复杂光的收发原理不动只把光电转换的位置从面板挪到交换芯片近旁。电通道从几十厘米缩到几厘米信号损耗大幅下降线性直驱方案由此真正可行——信号的劣化主要就发生在这段走线上通道缩短后波形几乎原样到达接收端用简单的线性均衡就能还原不必再让 DSP 做重定时。把四种形态放在一张图里分工更清楚可插拔把光模块留在面板靠 DSP 顶着长电通道LPO 同样留在面板去掉 DSP、改用 TIATransimpedance Amplifier跨阻放大器与驱动器里的模拟均衡对链路两端的要求随之提高NPO 把光引擎移到芯片旁边电通道缩到几厘米CPO 走得最远光引擎与芯片共封装电通道以毫米计代价是光引擎一旦失效没法像可插拔那样拔下来更换维修要牵动整台设备供应链也转向芯片厂商主导。▲ 图 1 四种形态中光引擎与交换芯片的相对位置示意一句话概括谱系LPO 在原地去掉 DSPNPO 缩短电通道CPO 直接共封装——位置一步比一步近改造的分量也一步比一步重。03为什么先在国产集群落地先交代背景超节点把大量算力芯片互连成一个整体芯片之间要交换的数据量随规模同步上涨互连的距离与功耗压力也随之而来。九月这两场发布把 NPO 从方案变成了产品。华为昇腾 960 的光引擎 Hi-ONE 是业界首个量产的 NPO 产品也是少数实现内置光源的方案阿里云的数据中心已批量部署百万级 400G/800G 光模块全栈自研硅光芯片完成规模部署1.6T 预计年内量产并同步开启 3.2T/6.4T NPO 研发验证曦智科技在云栖大会首发 3.2T/6.4T SNPO 硅光芯片3.2T 版本已向多家头部客户送样。光迅科技、新易盛、华工正源等厂商也已发布 3.2T 或 6.4T NPO 产品或方案。标准与生态同步跟进ODCCOpen Data Center Committee开放数据中心委员会已发布 3.2T NPO 规范并启动 6.4T 标准项目今年 7 月华为联合二十余家企业发起 OPEN NPO 项目推出国内首个 NPO 光互连多源协议。节奏上行业保守预计 NPO 于 2027 年进入市场、2028 年实现规模普及论坛上多位嘉宾把 NPO 的生命周期判断为至少 5 年比此前两三年的预期明显拉长。路线选择上有光通信领域学者认为NPO 可复用现有光模块产业基础、无须重构供应链是近中期更契合国内产业链的路径CPO 则受限于良率与先进封装难度短期难以量产。腾讯的技术专家也把 NPO 看作到达 CPO 之前的一段中间路线。要说明的是可插拔不会因此退场。行业论坛上剑桥科技技术专家说得直接可插拔光模块仍是明年主力柜内 Scale-up纵向扩展场景铜缆也仍是主流——NPO 与可插拔是分工不是替代。04留给模块两端的功课形态变了光的收发没有变。激光器、探测器、光学耦合、光纤连接这些模块两端的基本功都在只是载体从「可插拔的外壳」变成了「贴近芯片的光引擎」。对模块厂商NPO 意味着能力往前端延伸从做整机形态的模块延伸到做光引擎内部的核心器件与封装耦合——光在哪里收发器件的功课就在哪里。载体变化的另一面是工艺重心论坛上有厂商人士给出数字硅光方案在 400G/800G 光模块市场的占比已接近一半明年交付的 1.6T 模块中预计过半。光引擎越贴近芯片硅光工艺的分量越重——这也是模块厂商需要提前储备的一课。交换的方式在换封装的位置也在挪光的收发始终留在两端。看懂这一点形态的每一次更迭都不难读——下一程不管叫什么名字收发光的活儿还在。