一、综述
1.光通信技术与市场动态
云服务提供商对计算能力需求持续膨胀，人工智能领域的投资力度逐年攀升，直接驱动光器件技术快速迭代与市场需求激增。在 OFC(Optical Fiber Communication Conference)焦点议题中，1.6T技术的成熟应用与产业配套备受瞩目，其中包括200Gbps电吸收调制激光器(EML)与1.6T数字信号处理器(DSP)等关键组件。据预测，到2025年，全球对光器件的投资规模将达到惊人的80亿美元。
200Gbps及以上速率的垂直腔面发射激光器(VL)方案市场前景积极，特别是在特定应用场景中，对200G光模块的需求逐渐显现。在构建高效网络时，带宽提升、能效优化、可靠性保障以及成本控制成为核心考量因素。
2.光通信技术未来走向
可插拔光模块凭借其强大的扩展性与成熟的生态系统，展现出乐观的发展态势。在高带宽环境中，此类模块展现出高效的调试效能与卓越的性能表现，满足日益增长的数据传输需求。
硅光模块技术历经磨砺日趋成熟，市场接纳度不断提升，其在光通信市场的透率稳步增长，尤其是在降低 1.6T 光模块能耗方面成绩斐然，为绿色数据中心建设注入活力。
尽管CPU与光子逻辑单元(LPU)等高度集成的光电产品目前展示案例较少，但业界普遍对其在节能降耗方面的潜力持乐观态度，并密切关注其规模化生产和商业应用的步伐。
3.新兴光通信技术 LPO与TRO 趋势
长距离并行光(LPO)技术旨在平衡性能与成本，然而标准不统一阻碍了其市场推广。LPOMSA(Long-Reach Parallel OpticalMulti-Source Agreement)协会的成立，旨在推动相关生态建设与标准规范的制定，以促进 LPO 技术的落地应用。
调研结果显示，终端厂商对LPO的态度存在分歧，其应用场景相对较窄，市场份额可能受限。相比之下，光路由优化(LRO)与透镜路由器优化(TRO)技术受到行业重视，尤其是由DSP厂商引领。这两项技术在功耗控制、互联互通性能以及误码率表现上优于LPU，预示着更广阔的应用前景。
4.光通信前沿趋势揭示
1.6TLPO与800Gbps相干光线路终端(RLT)方案在性能与能耗上展现优势，有望成为大规模部署的主流技术选择。硅光技术在数据中心场景提供高带宽、低延迟的解决方案，已成为计算基础设施发展的重要趋势标志。
OFC大会展示了多元化的光互连技术，凸显了高速光连接在多GPU并行处理与AI计算环境中的巨大应用潜力与未来需求增长趋势。
5.光通信新趋势深度剖析
薄膜磷酸锂(LPS)调制器凭借其高带宽、低插入损耗、高消光比特性，在单通道速率提升至200Gbps乃至 400Gbps时展现出显著优势，预计将受到模块制造商与云服务商的重点青睐。
800G光模块具备支持长达120公里的长距离传输能力，适用于城域网与骨干网构建。尽管当前在A训练场景中的应用有限，但随着A规模的不断扩大，其需求有望得到激发。
硅光技术伴随芯片与模块制造工艺的成熟，其在可插拔模块市场的占有率将进一步提升。新技术如LRO有效解决了LPO方案在互联互通与误码率上的挑战,有望得到广泛应用。展望未来，光互联技术(如opticalI/0、CPU间互联)将在解决带宽瓶颈、赋能高性能计算等领域展现出巨大发展潜力。
二、详细介绍
1.光通信技术及市场趋势
总的来说，未来算力需求仍十分乐观，光器件的更新换代周期正在加快。在可预见的未来，可插拔的光模块将有很长的生命周期。而板间和片间的光学互联，无论是可插拔还是基于CPU的opticall0，或是全光交换机的出现，都显示出明确的发展趋势。因此，光通信领域的未来潜力巨大，而且发展的天花板正在不断提升。
首先，宏观上看，云服务商对算力的需求庞大，并且这部分投资在逐年增长。这对光器件的要求意味着其升级选代将加速。
众所周知，OpenAl在2000年提出了scalinglaws的概念，简而言之，随着模型规模、数据集大小以及用于计算的浮点数的增加，模型性能也会提升。过去几年中，很多语言模型通过扩大数据规模来提高性能。谷歌在论坛上提到，在过去五年中，大型模型的参数和训练计算量每年以10倍速度增长，且未显示出任何放缓迹象。
Marvel在分享中提到，大型A1模型的训练往往不是独立进行，而是通过集群部署来完成。他们在3月12日部署了一个包含 24,000张 GPU的集群，而且未来规模会更大。大规模算力需求对光模块的雷求也非常巨大。根据北美市场公司 SignalA1的数据，四大云服务商在光通信光器件上的投资占数据中心资本开支的3.5%，预计到2025年这一比例将达到5.3%，总额达到80亿美金。
虽然这个估计较为保守，我们认为实际数字可能更大。至于光器件的选代速度，Marvel明确表示，AI加速了光的选代周期，从之前的3到5年缩短到两年。
OFC会议最核心的看点是1.6T的成熟与落地情况。会上我们看到了众多芯片厂商的展示，如Lumentum 展示了面向AIML场录的800G和1.6T光模块的200GEML以及50毫瓦的1510纳米 CW激光器。并且他们正在进行产能提升以满足需求。三菱等其他厂商也表示其产品已经量产。
在电芯片方面，Marvel推出了1.6T的DSPNovatwo。他们表示，下半年将推出单通道200G方案，并已有大客户采用,预计与我们此前的判断一致。天赋通信展示了其1.6T和CPU光引擎组件,如AUmaxtosa、opticalwounds等，SegaPhotonics展示了可用于1.6T模块的AWG和 MPO。此外，旭创新、盛剑桥、华工光讯、飞力达等厂商也展示了1.6T模块产品。这符合我们的前期预判，即A的到来加速了光模块的选代周期,。
预计1.6T的光模块将在今年下半年开始量产，到2025年将大量上市。
此外，有关1.6T多模，即200GVL方案，并不悲观。Broadcom在演示室中展示了其200GWhistle产品，我们在与他们的对话中了解到，他们对200Glxe方案持积极态度。模块厂和云服务商认为，尽管whistle方案在传输距离上可能有限制，但特定产品需求仍然存在。
会议上还探讨了未来组网时考虑的核心因素，包括带宽、功耗、可靠性和成本。某些厂商也考虑可扩展性和距离等因素。尽管可插拔模块在功耗方面可能需要技术改进，但其高可靠性和可扩展特性将使其在未来一段时间内继续适用于设备互联。
2.光通信技术的未来趋势马威尔在讲座中指出，在可预见的未来，可插拔光模块仍将是主流选择。这主要是由于其良好的扩展性和成熟的供应链生态。他们的代际展望包括了基于单通道400G 技术的3.2T可插拔模块的发展可能性。虽然可能会有传输距离和功耗的限制，但我们对可插拔模块的未来应用和生命周期保持非常乐观。
硅光是一个广泛的概念，分阶段发展，首先是基于可插拔模块的硅光解决方案，即在光模块内部对光学器件和组件进行集成。今年，我们看到许多公司，如旭创新、盛光讯、华工剑桥、英特尔等，都展示了他们的硅光模块，规格从800G到最高1.6T不等。硅光调制器芯片也有所亮相，例如赛康亚展示的8006硅光调制器芯片，西河展示的800G硅光引擎等。此外，赛罗科技展示了其800G激光模块，引擎内集成了硅光调制芯片和光纤阵列。
赛力科技展示了适用于1.6T 光模块的 200G单通道芯片，这些产品展现了高带宽、调试效率和出色的差损消光比等性能。大多数厂商目前还是采取代工的形式生产，但硅光芯片的制程相对成熟。与这些设备制造商交流时，了解到除了具备自身调制器生产能力的厂商之外,其他厂商也与全球前十大光模块厂商有合作。
我们还看到世嘉光子和长瑞光电在会展中展示了1310纳米的激光器，这些可以作为外置光源用于光模块现在的硅光技术已经递步走问成熟，在可插拔光模块领域，硅光模块的渗透率正在提升，尤其是在16T这样功耗较高的模块，硅光模块能够显著降低功耗，预计其在整个可插拔市场的份额将持续提升。
硅光模块只是整体硅光技术的一部分，还包括CPU、LPU以及更高集成度的光I/0等解决方案。在此次大会上，CPU展示并不多，但博通展示了新一代的51.2TCPU交换机和6.4T的巴黎光引幕。他们指出光互联的功耗节省可达70%，且正在加速与云厂商合作。康宁也展示了ITC芯片周围的PIC硅光集成芯片的测试性展示。虽然大规模商用量产还需时日，但市场对于CPU功耗节约及未来趋势非常乐观。
3.光通信新技术 LPO与 TRO 趋势除此之外，LPO方案在本次会议中是一个非常热议的话题。LPO的逻辑本质在于平衡和取会，它更多是基于特定场景的应用。LPO方案牺牲了一定的误码率性能，以换取更低的功耗和成本，以及缩短时间。自从去年LPO被提出后，便在行业内引起了极大关注，但是实际上在2024年并没有得到特别明确的应用落地我认为，这在很大程度上是由于LPO与其他光模块的互联互通问题，并未有一个良好的标准统一
上周，多家行业公司其同宣布成立了一个名为LPOMSA的协会，旨在开发网络设备和光学模块的规范，以提供一个广泛并且互联互通的LPO解决方案生态系统。LPO在保持可插拔接口的同时，也能显著降低模块和系统的功耗，为客户提供高容量部署的灵活性。成员包括AMD、博通、英特尔、Samtec、Mccoy等芯片公司，以及中心、旭创、光迅科技、新易盛和海信宽带等模块公司，还有如Arsta和Cisco等交换机公司
在 OFC展会上，我们在马克公司的展台上看到了大规模的LPU 光模块互联互通演示，使用了上述四家模块厂商的产品。此外，欧瑞塔、华工、剑桥、旭创新兴盛等公司也在现场演示了他们的LPO 光模块互联互通方案，锐捷网络展示了800GLPO和51.2T交换机。这充分说明了LPO在互联互通生态建立、标准统一和互动方面取得了进步。
通过不断的测试和验证，LPO的正式落地和规模化生产已经向前迈进了一大步。我们的草根调研显示，各家终端厂商对 LPO的态度不尽相同。例如，谷歌对LPO方案不是很感兴趣，而NVIDI和微软则较为感兴趣。然而，由于LPO在距离和误码率上的限制，我们认为它即使被采用，也不会成为主流方案，因为其应用场景相对狭窄。美国咨询公司signalA预测，LPO在800G市场的占比可能在10%左右。
本次会议上，另一个热点讨论是关于LRO(也称为TRO)。我们认为，相比于LPO，LRO在规模化生产和实际应用方面的可能性要更大。LRO全称为LnearRecelverOptics，而TRO的全称是TransmitRetirementOptics。这二者指的是相同的概念，即模块仅在发射端使用DSP，在接收端则采用线性设计。因此,许多 DSP 厂商推出了TRO方案,例如,Marvell 在此次会议的论坛上推出了TRO方案,并展示了专为TRO模块设计的 DSP芯片。除此之外，Cradle也推出了名为Dove850的TRO方案DSP
TRO方案中 DSP的使用限于发射端，这意味着数据处理能力虽然减半，但功耗能够降低，可以达到40%的功耗减少。尽管TRO的功耗略高于LPU，但仍比传统的模块低。同时，由于其数字信号处理能力，TRO拥有LPO所不具备的优势--更好的互联互通性和更低的误码率。此次展会上，部分厂商将这种方案称为HFLPO。虽然此术语并未正式确定，其本质内容却是相同的。
此外，我们还看到了一些模块厂商展示了相关产品。华工正源与Marvell 联合发布了下一代800GTRO。华工还表示，新款800GTRO的亮点在于可以更好地兼容不同交换机端口，并且使用了低功耗DSP，将模块功耗降至8瓦以下，显著低于常规800G光模块的12瓦左右。由此可见，TRO或LRO方案在减少功耗方面的效果是非常显著的。
4.光通信技术新趋势揭秘除了华工科技之外，我们也看到了旭创科技，在现场直播演示中推出了1.6TLPO和基于硅基方案的800G互联互通测试。实际上，通过与下游厂商及云服务提供商的交流，我们了解到他们认为该方案是传统的可插拔方案与LPO方案的一个折中形态。它在性能、互联互通以及信号误码率方面均优于LPU，同时具备更低的功耗。因此，从长远来看，该方案大规模部署的可能性更大。由于它的局限性没有LPO那么多，我们认为这是本次OFC大会上的一个重点成果，值得大家关注。
除了TRO和 LLO之外，光学10(0ptical/0)作为一种封装类技术，也是本次 OFC的热门话題。以 NVIDIA的NVLnk为例，它可以将多个GPU连接起来，作为一个巨型GPU单元，并通过互联技术实现高带宽、低时延的通信。在高计算密度的场景下，能耗、可扩展性和成本等因素同样重要。鉴于带宽需求不断增长，基于铜的互联方案受到体积限制，硅光技术有望成为未来的重要解决方案。
硅光技术被认为是解决数据中心最后一个难题。随着技术的成熟和成本的降低，计算芯片与光学芯片(PSA)可以更加接近地集成，甚至在同一个封装体内，有效提升带宽、降低能耗和时延。台积电和NVIDIA合作的硅光引擎就是采用这种技术。在这个OSC上，我们看到了英特尔的展台展示了名为”O“的方案，也即光学计算互连技术，它的输出端口使用V-Griffin 和FAU 光纤阵列进行连接。
同时，iad的展台也展示了他们的Terrify芯片和外置的 SuperNova 光源，后者的双向带宽能够达到 4TB
据悉，他们正在开发的第二代superNova光源能够支持高达16TB的双向带宽。这种光互联方案能够在节点间实现更高的数据传输吞吐量，优化GPU间的通信，加速1任务的完成。这不仅能够减少GPU和交换机的需求，同时降低功耗和资本开支，满足高效基础设施扩展的需求。
在光学I0方案的推动下，光连接技术也迎来了新的机会。例如英特尔使用的V-Griffin和FAU 光纤阵列，以及 liad 使用的康宁波导玻璃模块和TimMT光连接器。除了上述技术外，像 MPO和MT这样的组件也非常有前景。中国的许多厂商在光连接领域拥有布局，预计未来将有更多光连接需求。
综合来看，光学0在数据中心的应用是一个显著的趋势。0FC大会上也有明确的线索支持这一点。虽然NVIDIA曾表示在某些内部场景中会优先使用铜,但是在更广阔的范围内，光技术显得尤为重要。他们认为800G和1.6T目前是最佳选择，未来还可能发展到3.2T。这也暗示了需求平衡和取会的本质。铜材料优势在于低成本，但在速度和距离上有明显的限制，因此，光技术是未来发展的明确趋势，其潜力巨大。
Lightcounting提出了一个未来路线图，涉及三个场景:设备互联、片间互联和离芯片封装的内存连接。在某些场景，铜仍将被使用，但光技术预计在未来1到2年内将稳定占据约25%的市场份额。在芯片间互联的场景中，光技术将逐渐渗透，如NVLink和Google的S1方案。对于功耗敏感的连接场景，如HDM，LPU等方案有望提供解决办法。
在本次会议中，旭创科技展示了基于PCle6的1TLPOFP 产品。尽管这是一个早期的产品形态，但未来的板间互联将越来越多地采用光连接技术。铜不仅在距离上有限制，在带宽上也不能满足需求。因此，在数据中心设备内部，光的带宽和时廷优势非常明显，天花板正在不断扩大。
此外，光讯科技和Coherent也展示了一个全光交换机OCS，这是一种不涉及光电信号转换的方案。通过Maxzehnder 干涉仪反射光信号，取代了电信号的转换，具有高精度、低损耗和低功耗的优点。因此，光技术的应用场景正在不断扩大，有着极大的市场潜力。
5.光通信新趋势解析还有一些，我在前瞻那场电话会中提到的热点话题。例如，摩尼酸锂可算作此次会议的一个小热点。因为多家厂商如光库、尼奥、HyperLight等，在展台上展示了基于薄摩尼酸锂调制器的芯片。此外，联特和德克利均展示了基于薄膜摩尼酸锂调制器的 800G模块。根据调研，部分下游客户已产生相关需求。我们知道，光电调制器有三种方案，分别基于铌酸锂、硅基和薄摩尼酸锂材料平台。薄摩尼酸锂作为较新材料，具有较高带宽、低差损和高消光比的优势。未来随着单通道升级至200G其至400G，薄摩尼酸锂的优势有望得到充分发挥，期待其在模块厂商或云厂商中得到重点应用。
关于 800G方案，本次展会上也有多家厂商展示。旭创和马威尔联合推出了面向数据中心互联的 800G 光模块。兴盛、华工、卢门TermCoherent、英飞凌等厂商也展出了相关的8006方案。我们发现800G 相干模块能够支持高达120公里的长距离传输，基数比极高。与厂商交流后了解到，其在AIML环节的应用尚有限，年出货量近百万只，更多应用于城域网和骨干网这类长距离传输。尽管如此，还是有可随着未来模型规模的扩大，需要这类技术来连接AI集群进行训练。目前更多应用于成转行股万以上的场景，展会上感受到的干货颇多。
总结来看，首先是1.6T升级的确定性增强，并获得全面印证。第二是硅光芯片和硅光模块的成熟推动了硅光在可插拔模块市场渗透率的提升。针对下一代AIML场景的可插拔模块，如LPO无法解决的问题，通过新方案如LROTRO得以解决，这些新技术路径可能被广泛采用，包括时和功耗问题。远期看，光通信技术如 Opticall0或CPU方案，解决板间片间互联的带宽瓶颈，将大幅开启光互联的应用空间。光通信仍有巨大潜力，前景广阔。
