當AI集群
撞上“互連墻”
AI 智算中心的算力規模還在往上頂。單機柜組成的算力集群內上萬顆GPU要持續交換,光互連不再只是“把信號傳過去”的配角,而是直接決定整集群能不能跑滿、跑得起。
這一代算力系統的瓶頸,正從單芯片算力逐步轉向芯片間的互連。可插拔光模塊支撐行業發展二十余年,但步入1.6T、3.2T速率世代后,多重技術壁壘同步顯現。
這些壁壘疊加起來,說明互連墻不只是速率不夠快,更是舊有的模塊廠做模塊、系統廠做系統的分工模式走到了天花板。光引擎要貼到芯片旁邊,原本被前面板接口隔開的設計、封測、驗證環節必須重新捏到一起。
光互連的三堵墻
功耗、信號完整性、帶寬密度
把約束拆開看,功耗、信號完整性與帶寬密度,三道墻在同一代速率提升里同時逼近。

第一堵 功耗墻
據多家光模塊廠商公開資料,高速電互連鏈路的功耗已占整個網卡與交換機系統的 30%~40%。1.6T以上可插拔模塊功耗達到 22~28W,其中DSP自身就吃掉近一半。機柜里每一瓦電,都有相當一塊是給電信號在板級長跑交的電費。
第二堵 信號完整性墻
PAM4信號在100mm以上的電信號傳輸路徑里,損耗、串擾、反射層層疊加,眼圖裕量被一點點吃掉。再提一檔速率,余量就不夠填。
第三堵 帶寬密度墻
前面板面積固定,密度卻要翻倍漲。功耗、信號完整性、帶寬密度三件事壓在一起,架構不得不往芯片邊上挪。
光引擎離ASIC越近,電長跑越短,功耗與信號損耗越低。電路徑從前面板10~20cm,收到OBO板載數厘米、NPO的2~5cm、CPO的毫米級,再往前是封裝內OIO。

?
路線上幾個角色各有取舍
LPO拿掉DSP做線性直驅,降功耗快,但短距與互聯互通是難題。CPO貼到交換芯片同基板,單位比特功耗可壓到約5pJ,比可插拔降60%~70%,代價是依賴2.5D/3D 先進封裝與整板運維風險。NPO把光引擎裝進交換機殼內獨立插座,離ASIC只2~5cm卻仍可物理拆換,既吃近距離的功耗與時延紅利,又不必像CPO把光引擎焊死在同一基板、背上整板更換與先進封裝依賴。三者里,NPO比可插拔強在功耗、時延與密度,比CPO務實在可維護與供應鏈開放,這讓它落在中間檔的定位。
?
NPO 的意義不只在參數更優
光引擎貼到芯片旁邊后,它不再是獨立交付的標準件,而是圍繞目標平臺的SerDes與封裝協同定義的子系統。這意味著產業分工要從模塊廠、系統廠各管一段,轉向在同一工程體系里把設計、封測與驗證捏到一起。
今年CIOE深圳光博會,AI與光電融合是主線。頭部廠商一致把光引擎往芯片邊上推,下游關注點也從遠期預判挪到落地條件,反復追問 NPO能否直接采購、上機、長期穩定運行。客戶為可交付、可維護的方案買單,而不是為終局路線付溢價。
OIF在2026年二季度立項《12.8Tb/s 光電近封裝模塊》標準。中國信通院劉璐在公開演講中判斷,NPO兼具技術可行性、量產能力與可靠性。插座式架構允許光引擎與外置光源分模塊標準化供貨,多源協同比依賴先進封裝的CPO更早具備條件,產品系列化鋪開的技術前提已就位。
CPO卡在先進封裝與整板運維,工程成熟還要時間;可插拔已到密度盡頭。NPO 用插座式架構繞開先進封裝依賴,量產窗口比CPO 早,又比可插拔多出功耗與密度余量。
展會還傳遞出更實在的信號,客戶對NPO的評估口徑正從標稱速率轉向工程交付。完整熱仿真能否給得出、耦合封裝能否多源、插座可否單獨更換,成了比帶寬數字更常被問起的細節,這種口徑變化說明NPO已站到量產評估的桌面,而不只是實驗室樣機的展示柜。客戶追這幾項細節,本質是在確認NPO的開放多源能不能落到工藝上,而不只是一紙規格。

(圖片來源:CIOE中國光博會公眾號)
從現場看,可演示的NPO形態已從1.6T延伸到6.4T速率檔,且多以交換機承載方案成排出現,而不是單顆光引擎的樣機。外置激光源加插座式架構,成為多數展品的共同選擇,說明產業對可維護、可多源的方向已有共識。
量產節奏能否真正走穩,還要看插座承載、熱仿真與多源供貨這幾環能不能跟上,這正是NPO從展示柜走向機柜的關鍵。
把現場的NPO展品拆開看,速率檔位已經鋪得很開。1.6T仍是基礎展示項,3.2T成為多數展臺的主力方案,6.4T作為本屆新發布的檔位密集出現,呈1.6T、3.2T、6.4T多檔并列的格局。6.4T展品普遍采用32×200G通道架構,面向下一代高帶寬密度場景。技術路線的收斂,多數展品選擇硅光(SiPh)集成作為近封裝載體,并以去 DSP的線性方案動態演示真實業務數據流,把整機功耗進一步壓低。
外置激光源加插座式架構成為大量展品的一致選擇,光源從板內剝離后既可單點更換,也便于多源供貨,單模傳輸距離做到 500米級,說明可維護、可多源的方向已在工程上站住腳。
NPO能不能落地,單看光引擎不夠,還要看交換機系統的承載能力。本屆展會多家系統廠商同步展出NPO承載方案,51.2T、102.4T級交換容量出現,意味著NPO已從單顆光引擎樣機走向系統級組網驗證。與展品同期推進的是多路徑的標準協同,OIF的NPO模塊項目、ODCC的NPO與UPO工作、Open CPX MSA都在并行展開,為插座式多源供貨提供統一的接口參考。
標準與展品同向,正是NPO從展示柜走向機柜的底層支撐。
?
NPO的落地,最終考驗的不是單點技術,而是從芯片到模塊、從研發到量產的工程化能力。
華夏芯智慧光子科技(北京)有限公司采用全產業鏈IDM模式,覆蓋光芯片設計、封裝、測試到光模塊與光互連方案,多條技術路線共用同一工程平臺,能夠分攤研發與制造成本。核心工序內部承接,不依賴外部外協,這為NPO這類需要反復打磨耦合工藝的架構提供了良率與交付保障。

公司在北京與江西九江落地兩大基地,形成研發中試與規模化量產的協同布局。NPO需要在中試階段反復驗證可靠性,再轉入量產,這種雙基地協同能夠匹配其量產節奏。在高速光模塊領域,公司已有規模化量產與客戶認證經驗,并與國內GPU廠商、運營商開展國產算力生態合作,從源頭提升供應鏈韌性。

對采購方而言,同樣的NPO形態,底層自主度不同,交付確定性差異很大。把 NPO 當成產品系列而非單點規格來看,差異恰恰落在工程底座上。
光互連的下一程
“十五五”把算力基礎設施高質量發展列為重點,新質生產力把光電子推到新一代信息技術基石位置,綠色節能與自主可控成為硬約束。國產替代訴求與算力規模擴張疊加,算力中心既要算得動,更要連得穩、耗得省。
政策與產業同向發力,正把光互連從配套環節推到算力底座的關鍵位置。

從光芯片到光模塊的設計與封測能力都在自有產線上,我們更可能在 NPO這個務實落點,為國產算力提供高確定性的光互連答案。
NPO還把競爭焦點從「做出一顆光引擎」推向「把復雜光電設計變成穩定、可復制的規模化制造」。當制造環節本身成為壁壘,誰把工藝底座攥在自有產線上,誰就更能拿到量產窗口里的交付確定性。
光互連的下一程
屬于那些既懂芯片、又能把控全鏈路的人