ICC讯 Cignal AI近日受邀在光互联论坛(OIF)于美国圣克拉拉举办的"AI场景下448Gbps信号技术研讨会"(OIF 448Gbps Signaling for AI Workshop)发表演讲。这场座无虚席的行业盛会聚集了顶尖技术专家,共同探讨实现448G信号传输的路径——这是迈向3.2T光器件的关键技术突破。
技术路线共识初现
对于旁观者而言,研讨会如同切入一场持续多时的深度对话。关于448G信号传输的核心挑战已有共识,与会者主要展示了各类解决方案的最新测试与模拟数据。光学通道将继续采用PAM4调制格式已成定论,而电气通道领域PAM6目前领先,但相关争论仍在持续。
超大规模企业代表一致强调提速迫在眉睫。在AI算力需求逐年激增的背景下,行业已无法承受3-5年的代际等待周期。如何实现这一目标成为会议核心议题,也将贯穿2025年产业发展主线。
技术演进背景
数据中心光电信号传输近年从50G、100G逐步升级至200G PAM4,DSP速度、光调制器性能与封装技术的进步推动着有序迭代。但当单通道速率逼近400Gbps时,电信号从交换芯片/GPU到光模块的传输距离成为重大挑战。
数据中心光通信中的电信号和光信号速度
研讨会核心发现
1. 电气通道:PAM6成为400Gbps芯片级信号传输的主流方案。相较于PAM4需224G波特率的高要求,PAM6以150G波特率在复杂度与信噪比间取得平衡。虽然PAM8也是一个选项,但由于接收眼图开口较小,信噪比(SNR)的问题变得更加棘手。还有少数研究提出PAM4改进方案,但需突破连接器设计等硬件瓶颈。
2. 光学通道:224G波特率PAM4仍是首选,尽管其传输距离可能受限(难以突破2km FR标准)。OFC展会已有多家400G PAM4光传输演示案例佐证其可行性。
3. 架构创新:为避免PAM6/PAM4转换带来的功耗损失,行业倾向将"速率转换器"(Gearboxes)集成至DSP芯片。同时,共封装铜缆(芯片直连飞线)可能成为400G电气互连的标配,电缆背板或将取代传统PCB。
4. 可插拔光模块:行业仍然倾向于在面板上使用可插拔光模块,尽管这增加了设计复杂性,但提供了比共封装光模块(CPO)更高的灵活性。工程师们相信,现有OSFP设计不支持400Gbps PAM4信号的问题最终可以解决。
千亿市场驱动
据Cignal AI《光器件报告》预测,高速光电市场2028年将超180亿美元。400G光通信预计将在2028年至2029年间开始占据市场份额,并迅速取代其他速率的产品。器件供应商将竭尽全力抢占这一市场。
Meta、Google等巨头在主题演讲中明确表示:400G技术商用"越快越好"。虽然各企业AI架构存在差异,但均对400G方案翘首以待。
值得关注的是,若标准制定进程滞后,超大规模企业可能转向专有解决方案——只要供应链能支撑百万量级光模块需求。正如400ZR市场先发者Marvell与Acacia至今保持统治地位,厂商们为抢占448G千亿市场或将自主推进技术落地。
隐忧与替代方案
1. 技术迭代风险:与会者担忧过快的代际更迭影响投资回报。800GbE尚未普及,1.6TbE已接踵而至,这种"短尾效应"在AI建设放缓后可能引发市场失衡。
2. 架构替代选择:
- 多通道方案:通过增加通道数量维持200Gbps单通道速率,以封装复杂度换取信号处理难度
- 共封装光学(CPO):缩短芯片与光引擎距离,部分初创企业建议采用UCIe等芯片互连技术替代PAM4
- 线性可插拔光学(LPO):虽无法支持400G,但在100G领域已有成功案例,目前部署规模仍低于Cignal AI预测的10%阈值
未来展望
尽管挑战艰巨,行业顶尖团队正全力攻克400G/通道与3.2T技术难关。现有技术路线聚焦PAM信号加速,同时不排除类似"数据中心PAM4革命"的颠覆性创新出现。随着200G/通道产品刚进入量产阶段,400G/通道技术有望在2026年迎来更多突破性进展。