隨著2023年生成式人工智能（AIGC）浪潮的爆發(fā)，數(shù)據(jù)中心對(duì)高帶寬、低時(shí)延、低功耗光互連技術(shù)的需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。在此背景下，光模塊產(chǎn)業(yè)面臨關(guān)鍵抉擇：共封裝光模塊（CPO）雖瞄準(zhǔn)終極性能目標(biāo)，卻受限于技術(shù)復(fù)雜度與商業(yè)化成熟度，難以快速響應(yīng)市場(chǎng)需求；傳統(tǒng)可插拔光模塊則因依賴數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片，存在功耗高、成本高、時(shí)延高等短板，無(wú)法匹配AI集群的短距互聯(lián)需求。線性驅(qū)動(dòng)可插拔光模塊（LPO）正是在這一產(chǎn)業(yè)矛盾中應(yīng)運(yùn)而生，憑借對(duì)現(xiàn)有生態(tài)的兼容性與對(duì)核心需求的精準(zhǔn)匹配，成為當(dāng)前光互連領(lǐng)域的中期最優(yōu)解決方案。

    一、LPO的技術(shù)背景：源于CPO商業(yè)化瓶頸與AI算力需求的雙重驅(qū)動(dòng)
    LPO并非孤立的技術(shù)創(chuàng)新，而是產(chǎn)業(yè)在“性能極致化”與“落地可行性”之間權(quán)衡的產(chǎn)物，其誕生直接關(guān)聯(lián)于CPO的發(fā)展困境與AI算力的緊急需求。
    （一）CPO技術(shù)的商業(yè)化挑戰(zhàn)
    CPO通過(guò)將光引擎與交換芯片（ASIC）深度共封裝，旨在實(shí)現(xiàn)功耗、帶寬密度與時(shí)延的極致優(yōu)化，但該技術(shù)路徑面臨多重現(xiàn)實(shí)阻礙：
    1.技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈壁壘高：CPO涉及芯片設(shè)計(jì)、光子集成、先進(jìn)封裝、散熱管理等多領(lǐng)域的深度融合，技術(shù)復(fù)雜度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)光模塊；且從設(shè)計(jì)、制造到測(cè)試的全產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化體系，規(guī)模化生產(chǎn)能力不足，導(dǎo)致產(chǎn)品良率低、成本居高不下。
    2.運(yùn)維模式顛覆性風(fēng)險(xiǎn)：CPO采用“不可插拔”架構(gòu)，光引擎與昂貴的ASIC芯片永久性綁定。一旦任一組件故障，需對(duì)整個(gè)復(fù)合模塊進(jìn)行下電更換，不僅大幅提升維護(hù)成本，還打破了數(shù)據(jù)中心長(zhǎng)期依賴的“可插拔光學(xué)”運(yùn)維生態(tài)，需重建整套運(yùn)維體系，市場(chǎng)接受度較低。
    3.商業(yè)迭代風(fēng)險(xiǎn)顯著：當(dāng)前光電子技術(shù)迭代周期縮短，但CPO設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，已封裝的CPO模塊可能在12年內(nèi)因ASIC或光引擎技術(shù)更新而面臨淘汰，導(dǎo)致企業(yè)承擔(dān)高額沉沒(méi)成本。
    （二）傳統(tǒng)可插拔光模塊的性能短板
    傳統(tǒng)可插拔光模塊雖具備運(yùn)維靈活、兼容性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，但其核心依賴DSP芯片實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理：DSP需對(duì)傳輸過(guò)程中失真的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)（包括時(shí)鐘恢復(fù)、非線性補(bǔ)償、噪聲濾除等），雖能支持長(zhǎng)距離傳輸，卻帶來(lái)顯著代價(jià)——DSP功耗占光模塊總功耗的近50%，成本占物料清單（BOM）成本的20%40%，同時(shí)還會(huì)引入額外處理時(shí)延，與AI集群“短距、低耗、低時(shí)延”的核心需求相悖。
    在此背景下，LPO技術(shù)以“最小化生態(tài)改造、最大化需求匹配”為核心思路，通過(guò)優(yōu)化電路架構(gòu)實(shí)現(xiàn)性能與落地性的平衡，成為銜接當(dāng)前需求與未來(lái)技術(shù)的關(guān)鍵橋梁。

    二、LPO的技術(shù)內(nèi)核：基于可插拔架構(gòu)的電路重構(gòu)
    LPO并非全新形態(tài)的光模塊，而是對(duì)傳統(tǒng)可插拔光模塊的電路架構(gòu)創(chuàng)新，核心邏輯是“保留可插拔優(yōu)勢(shì)、去除DSP芯片冗余”，其技術(shù)定義與工作原理具有明確的針對(duì)性。
    （一）LPO的核心定義
    線性驅(qū)動(dòng)可插拔光模塊（LPO，LineardrivePluggableOptics）是一種僅采用線性模擬元件，無(wú)需DSP或時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）芯片進(jìn)行信號(hào)再生的光模塊封裝技術(shù)。該技術(shù)完全繼承傳統(tǒng)可插拔光模塊的“熱插拔”特性，通過(guò)簡(jiǎn)化內(nèi)部電路設(shè)計(jì)，專門(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜內(nèi)、機(jī)柜間等短距互聯(lián)場(chǎng)景優(yōu)化，核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“低功耗、低成本、低時(shí)延”的光互連。
    （二）LPO與傳統(tǒng)可插拔光模塊的技術(shù)差異
    兩者的本質(zhì)區(qū)別在于信號(hào)處理方式，直接決定了功耗、成本與適用場(chǎng)景的差異，具體表現(xiàn)為“數(shù)字修復(fù)”與“模擬直驅(qū)”的路徑分野：

    從技術(shù)原理類比來(lái)看：傳統(tǒng)可插拔光模塊如同“專業(yè)翻譯對(duì)模糊文本逐字修正后再傳遞”，雖確保信息準(zhǔn)確性，但流程繁瑣、耗時(shí)耗力；LPO則如同“雙方依托自身信號(hào)處理能力直接實(shí)現(xiàn)有效通信”，省略中間修正環(huán)節(jié)，在短距場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)高效傳輸。

    三、LPO與CPO的技術(shù)路徑對(duì)比：中期折中與長(zhǎng)期終極方案的分野
    CPO與LPO的核心目標(biāo)一致，均為解決數(shù)據(jù)中心光互連的“高帶寬、低時(shí)延、低功耗、低成本”需求，但兩者采用截然不同的技術(shù)路徑，決定了其在產(chǎn)業(yè)周期中的定位差異。
    （一）技術(shù)路徑與核心邏輯差異
    CPO：革命性架構(gòu)重構(gòu)
    CPO的核心邏輯是“推倒現(xiàn)有架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)光電深度融合”——通過(guò)將光引擎與ASIC芯片共封裝，最大限度縮短光電互連距離，從而實(shí)現(xiàn)功耗、時(shí)延的極致優(yōu)化與帶寬密度的最大化。其定位是“未來(lái)超大規(guī)模算力中心的終極光互連方案”，但需突破技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈與運(yùn)維生態(tài)的多重壁壘。
    LPO：改良性架構(gòu)優(yōu)化
    LPO的核心邏輯是“基于現(xiàn)有可插拔生態(tài)，進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)改良”——在保留可插拔特性的基礎(chǔ)上，通過(guò)移除DSP芯片、強(qiáng)化模擬電路性能、借力ASIC芯片的SerDes（串行器/解串器）能力，在短距場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)性能與成本的平衡。其定位是“中期滿足AI集群需求的折中方案”，無(wú)需顛覆現(xiàn)有生態(tài)，可快速推進(jìn)商業(yè)化。
    （二）關(guān)鍵性能與落地性對(duì)比

    （三）產(chǎn)業(yè)定位結(jié)論
    CPO代表光互連技術(shù)的長(zhǎng)期發(fā)展方向，適用于未來(lái)超大規(guī)模算力中心的核心互連場(chǎng)景，但受限于技術(shù)成熟度，中短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化；LPO則聚焦于當(dāng)前AI集群的短距互聯(lián)需求，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有生態(tài)的兼容與技術(shù)的輕量化改良，實(shí)現(xiàn)了“需求成本落地性”的最優(yōu)平衡，成為當(dāng)前階段的務(wù)實(shí)選擇。

    四、LPO的適用邊界與產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)
    LPO的技術(shù)優(yōu)勢(shì)建立在“短距互聯(lián)”的場(chǎng)景限定下，同時(shí)仍面臨需產(chǎn)業(yè)協(xié)同突破的挑戰(zhàn)，明確其適用邊界與待解問(wèn)題是推動(dòng)技術(shù)規(guī)模化的關(guān)鍵。
    （一）核心適用場(chǎng)景邊界
    由于未配備DSP芯片的信號(hào)修復(fù)能力，LPO的抗噪聲與抗失真能力較弱，誤碼率隨傳輸距離增加而顯著上升。因此，LPO的核心適用場(chǎng)景被限定在500米以內(nèi)的短距互聯(lián)，具體包括：
    數(shù)據(jù)中心機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器與交換機(jī)的互連（傳輸距離通常小于10米）；
    相鄰機(jī)柜間交換機(jī)的級(jí)聯(lián)（傳輸距離通常小于100米）；
    小規(guī)模AI集群內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)互連（傳輸距離通常小于500米）。
    （二）當(dāng)前面臨的產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)
    1.互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化不足：由于缺少DSP芯片對(duì)信號(hào)的“統(tǒng)一修復(fù)”，不同廠商的LPO模塊與交換機(jī)之間需針對(duì)信號(hào)均衡參數(shù)、阻抗匹配等進(jìn)行精細(xì)化調(diào)試，目前產(chǎn)業(yè)尚未形成統(tǒng)一的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)，可能導(dǎo)致兼容性問(wèn)題，影響規(guī)模化應(yīng)用。
    2.系統(tǒng)側(cè)設(shè)計(jì)要求提升：LPO高度依賴交換機(jī)ASIC芯片的SerDes性能與系統(tǒng)印制電路板（PCB）的信號(hào)完整性設(shè)計(jì)——若SerDes的均衡能力不足或PCB走線損耗過(guò)大，將直接影響LPO的傳輸穩(wěn)定性，對(duì)系統(tǒng)廠商提出更高技術(shù)要求。
    3.性能妥協(xié)的市場(chǎng)接受度：相較于CPO的極致性能與傳統(tǒng)模塊的長(zhǎng)距優(yōu)勢(shì)，LPO是“短距場(chǎng)景下的性能折中方案”，需通過(guò)更多商業(yè)化案例驗(yàn)證其在AI集群中的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，逐步提升市場(chǎng)接受度。
    此外，LPO與硅光技術(shù)的融合已成為重要發(fā)展趨勢(shì)——硅光技術(shù)的高集成度、低功耗特性可進(jìn)一步放大LPO的成本與能耗優(yōu)勢(shì)，未來(lái)有望成為L(zhǎng)PO技術(shù)迭代的核心方向。
    五、總結(jié)：LPO作為光互連產(chǎn)業(yè)“中期橋梁”的核心價(jià)值
    LPO的技術(shù)創(chuàng)新并非追求“極致性能”，而是聚焦“需求匹配”——在CPO技術(shù)成熟前，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有可插拔生態(tài)的最小化改造，快速滿足AI算力對(duì)短距光互連的“低耗、低成本、低時(shí)延”需求，其核心價(jià)值體現(xiàn)在三個(gè)維度：
    1.生態(tài)兼容性：保留傳統(tǒng)可插拔光模塊的運(yùn)維優(yōu)勢(shì)，無(wú)需重建數(shù)據(jù)中心運(yùn)維體系，降低產(chǎn)業(yè)應(yīng)用門(mén)檻；
    2.需求精準(zhǔn)性：針對(duì)AI集群的短距互聯(lián)場(chǎng)景優(yōu)化，在500米以內(nèi)的傳輸距離中實(shí)現(xiàn)功耗、成本與時(shí)延的最優(yōu)平衡；
    3.產(chǎn)業(yè)銜接性：作為CPO技術(shù)成熟前的過(guò)渡方案，填補(bǔ)當(dāng)前光互連技術(shù)的需求缺口，為產(chǎn)業(yè)向終極方案演進(jìn)提供緩沖期。
    從產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯來(lái)看，LPO的出現(xiàn)印證了“技術(shù)先進(jìn)性并非唯一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)用性與落地性才是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)前進(jìn)的關(guān)鍵”。未來(lái)，隨著CPO技術(shù)的逐步成熟，其將在超大規(guī)模算力中心占據(jù)核心地位，但LPO仍將在中短距互聯(lián)場(chǎng)景中保持競(jìng)爭(zhēng)力，形成“LPO覆蓋中短距、CPO覆蓋長(zhǎng)距與核心節(jié)點(diǎn)”的光互連技術(shù)格局。