國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心通信速率需求不同 CPO技術(shù)尚存部分挑戰(zhàn)

  ICC訊 通信速率是AI算力發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)之一。通過(guò)將光模塊與交換芯片進(jìn)行共封裝，能大大降低成本和功耗，包括臺(tái)積電、英特爾、Marvell、博通等主流芯片廠(chǎng)商均有相關(guān)布局。2025年開(kāi)年，CPO（光電共封裝）技術(shù)及其解決方案成為資本市場(chǎng)關(guān)注熱點(diǎn)之一。

  但值得注意的是，由于國(guó)內(nèi)外算力產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段及其對(duì)通信速率實(shí)際需求的不同，CPO方案的落地推進(jìn)也存在諸多不同。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，從實(shí)際應(yīng)用角度看，2026年至2027年左右，從1.6T速率開(kāi)始，傳統(tǒng)可插拔光模塊的速率升級(jí)或達(dá)到極限，后續(xù)光互聯(lián)升級(jí)可能轉(zhuǎn)向CPO方案。

  國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心相關(guān)需求階段不同

  隨著未來(lái)AI在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，算力的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)成為必然，配套設(shè)備會(huì)面臨物理限制、能耗增加等挑戰(zhàn)，無(wú)法持續(xù)支撐算力大規(guī)模增長(zhǎng)，因此新的技術(shù)突破勢(shì)在必行。

  而CPO這一封裝方案的應(yīng)用和發(fā)展，要從該產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求角度出發(fā)。

  “目前國(guó)內(nèi)包括超算中心、智算中心、大型互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商等在內(nèi)的各家數(shù)據(jù)中心，其內(nèi)部算力集群采用的通信速率解決方案并不相同。”國(guó)內(nèi)某大型智算中心運(yùn)維部部長(zhǎng)在接受《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)表示。

  其認(rèn)為，“一般來(lái)說(shuō)，通信速率方面的成本會(huì)占數(shù)據(jù)中心算力集群成本的15%左右，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)數(shù)據(jù)中心使用400G速率的可插拔光模塊解決方案。使用800G或1.6T速率光模塊的解決方案，或使用CPO封裝的解決方案，在國(guó)內(nèi)的普適性目前還較低?！?

  究其原因，一方面是因?yàn)?00G速率的解決方案已有行業(yè)共識(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，各個(gè)模塊廠(chǎng)商的產(chǎn)品都可適配；另一方面，也因?yàn)楦咚俾实慕鉀Q方案，例如800G或1.6T速率，代表著更高昂的軟/硬件成本和后期運(yùn)維成本。

  該大型智算中心運(yùn)維部部長(zhǎng)進(jìn)一步表示，目前國(guó)內(nèi)需求市場(chǎng)也只有超大型互聯(lián)網(wǎng)公司對(duì)更高速率或CPO方案有較大的應(yīng)用需求，因?yàn)榭梢源蟠鬁p少其數(shù)據(jù)中心的建設(shè)數(shù)量。

  整體來(lái)說(shuō)，更高通信速率帶來(lái)的則是更大的算力、更強(qiáng)的客戶(hù)需求滿(mǎn)足等。因此從長(zhǎng)期看，對(duì)上述超大型互聯(lián)網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，前期的高成本投入是“劃算的”，后期也能進(jìn)一步提高算力效率，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本和能耗等。

  “數(shù)據(jù)中心使用的光模塊，存在平均約為3-4年的迭代周期。當(dāng)前國(guó)外云計(jì)算數(shù)據(jù)中心使用的光模塊正處于從400G到800G速率過(guò)渡的階段?！庇袊?guó)內(nèi)光通信公司業(yè)務(wù)總監(jiān)向《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者表示。

  正因如此，當(dāng)前全球?qū)Ω咚俾使饽K需求走在最前列的是海外云服務(wù)商，尤其是AI應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)始了800G速率光模塊的部署。

  1.6T或成為CPO方案應(yīng)用轉(zhuǎn)折點(diǎn)

  值得注意的是，盡管CPO方案具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨不少挑戰(zhàn)。

  對(duì)于CPO方案的難點(diǎn)，國(guó)金證券研究認(rèn)為，相比光模塊可熱插拔的特點(diǎn)，CPO集成大量器件，一旦內(nèi)部器件損壞，替換難度較大，維護(hù)成本更高。

  上述國(guó)內(nèi)光通信公司業(yè)務(wù)總監(jiān)表示，CPO方案在全球范圍內(nèi)的普及應(yīng)用主要有兩大挑戰(zhàn)：一是CPO技術(shù)仍處于研發(fā)和測(cè)試階段，尚未完全成熟。許多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，如光電器件的可靠性和穩(wěn)定性，仍需進(jìn)一步研究和優(yōu)化。

  二是從全球普及度來(lái)看，雖然多個(gè)行業(yè)組織和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始制定CPO相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程仍需時(shí)間，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)影響不同模塊廠(chǎng)商之間的兼容性，從而影響客戶(hù)對(duì)該方案的選擇。

  CPO方案的應(yīng)用最終需要根據(jù)客戶(hù)整套算力集群的方案而定。CPO方案技術(shù)先進(jìn)，從整體系統(tǒng)、成本維護(hù)等方面出發(fā)，并不代表該方案就是最合適的路線(xiàn)。

  劍橋科技證券部人士表示，該公司有CPO解決方案的自研項(xiàng)目，但目前暫未出貨?！?strong>而且是否使用該方案也要根據(jù)客戶(hù)需求來(lái)，光模塊只是通信方案中的一小部分，光模塊廠(chǎng)商是配合終端客戶(hù)的整體數(shù)據(jù)中心建設(shè)進(jìn)行配置?！?

  某A股上市通信公司的業(yè)內(nèi)人士表示，該公司針對(duì)硅光技術(shù)平臺(tái)和CPO配套產(chǎn)品有多個(gè)項(xiàng)目研發(fā)。“目前公司整體客戶(hù)需求較好，下游客戶(hù)對(duì)中高速率的產(chǎn)品需求較大?！?

  光通信行業(yè)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)LightCounting數(shù)據(jù)顯示，可插拔光模塊將在未來(lái)5年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)繼續(xù)主導(dǎo)整個(gè)光模塊市場(chǎng)，搭載CPO方案產(chǎn)品的市場(chǎng)份額會(huì)逐步提升，但相對(duì)緩慢。

  全球范圍內(nèi)，搭載CPO方案產(chǎn)品出貨量預(yù)計(jì)將從800G速率和1.6T速率端口開(kāi)始，于2024年至2025年開(kāi)始商用，2026年至2027年開(kāi)始規(guī)模上量，2027年應(yīng)用占比達(dá)到30%。

  浙商證券研究認(rèn)為，從1.6T速率開(kāi)始，傳統(tǒng)可插拔光模塊速率升級(jí)或達(dá)到極限，后續(xù)光互聯(lián)升級(jí)可能轉(zhuǎn)向CPO方案。

  截至目前，亦已有不少A股上市公司的1.6T速率相關(guān)產(chǎn)品有新進(jìn)展。

  其中，某光模塊大廠(chǎng)內(nèi)部人士也表示，目前該公司訂單和產(chǎn)能都較為飽滿(mǎn)，1.6T的光模塊已在小批量出貨，2025年會(huì)預(yù)期逐步放量。

  新易盛方面表示，該公司1.6T相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)展順利，具體的放量進(jìn)度取決于市場(chǎng)及客戶(hù)的需求情況。

  此外，聯(lián)特科技的1.6T光模塊處于研發(fā)階段；光迅科技的1.6T硅光模塊處于送樣測(cè)評(píng)階段。