科光400G/800G光模块助推AI算力加速 !

AI热潮爆发催生算力需求激增，算力是数字经济发展转型的关键“底座”，光模块作为通信设备必不可少的元器件之一，其速率、技术、功耗等在算力产业链发展中起着至关重要的作用。2023年7月中国算力大会新闻发布会上，工信部结合目前算力行业发展情况，出台推动算力基础设施高质量发展的政策文件，进一步强化顶层设计，提升算力综合供给能力。大模型AI训练、生成算法和数据推理等技术应用，对算力需求也在持续增长；在此过程中，高速光模块作为数据中心内设备互联的载体，传统的100G、200G模块已不能满足日益增长的算力需求，因此，加速了光模块向400G、800G及以上产品的迭代升级。

 

据LightCounting数据显示，2020-2022年是400G光模块的快速起量期，2023 OFC展会上800G光模块产品层出不穷，进一步反映800G产品的产业关注度，有望从2022年开始起量，并从2025年底开始主导市场。

 

 

光模块作为光通信的必要部件，是数据中心网络连接中光电转换的核心元件之一。400G光模块的传输速率为400G，是为了适应10G、25G、40G到100G、400G，甚至1T的网络市场而诞生的。它在构建400G网络系统中起着至关重要的作用和影响，主要功能是提高数据吞吐量，以及最大化数据中心的带宽和端口密度。800G光模块是一种具有800Gbps（千兆比特每秒）传输速率的光模块，可以将网络吞吐量提高一倍，大大提升了数据中心和云计算的数据传输速率和处理能力。它主要用于提高数据中心的带宽和端口密度，降低成本和能耗，同时提高网络的稳定性和可靠性。800G光模块的前景非常广阔，随着数据中心和云计算市场的需求增长，物联网的发展和5G网络的普及，对高速、高容量网络的需求也将不断增加，这将进一步推动800G光模块的市场需求。

 

目前，市场上已经出现了多种不同的800G光模块技术，包括PAM4（4级脉冲幅度调制）、DML（直接调制激光器）和EML（外腔调制激光器）等，这些技术的不断完善和提升将进一步改善800G光模块的性能和可靠性。

 

随着大数据、云计算、人工智能等应用领域快速发展，数据需求量呈现指数级增长，为了满足发展需求，光模块需要提供更高的带宽来传输大量数据。此外，高清视频、虚拟现实、在线游戏等应用领域对网络传输速度也有较高的要求，同时也对光模块提出更高的带宽需求。目前，光模块的带宽主要有40G、100G、200G、400G、800G，现在正朝着1.6T甚至更高的带宽发展。

 

对于400G模块，它可以满足AI应用对于大量数据传输的需求。在AI训练中，需要将大量数据从存储系统传输到计算系统，而400G模块的高传输速率可以大大提高数据传输效率。此外，400G模块还具有更小的尺寸和更低的功耗，适应了数据中心对于节能减排的需求。对于800G模块，它更是进一步提高了光模块的传输速率，为AI应用提供了更高效的数据传输解决方案。800G模块可以支持更高速的数据传输，同时保持较小的尺寸和较低的功耗，使得它成为未来数据中心中不可或缺的一部分。AI客户需要光模块厂商不断推出更低功率、更高速率、可靠性更强的光模块来配合AI模型和AI应用的发展。表明AI行业对光模块产品要求更加严苛，对带宽的需求不断提高。因此，AI的发展与光模块产业是相辅相成的。

 

科光400G光模块具备高性能、低功耗、远距离传输等特点，满足大数据中心和大规模网络稳定性、大带宽等的传输要求。

400G QSFP-DD FR4光模块亮点：

1、高速传输：该光模块采用4个CWDM波长的非制冷EML激光器，经过DEMUX/MUX达到单纤400G的传输速率，传输距离最高可达2km。

2、热插拔：符合QSFP-DD MSA和IEEE 802.3cu 400GBASE-FR4以太网标准，采用可热插拔的QSFP-DD封装。

3、高效低耗：该光模块的最大功耗小于10W，具有较低的能耗。

4、小体积：采用QSFP-DD封装，具有体积小的优势。

400G QSFP-DD DR4光模块亮点：

1、高传输速率：该光模块采用4通道全双工收发一体模块，速率高达425Gbps，符合QSFP-DD MSA和IEEE 802.3bs 400GBASE-LR8以太网标准。

2、远传输距离：通过MPO接口，工作波长为1310nm，最大功耗12W，符合 RoHS 标准。在单模光纤(SMF)中，其传输距离可达500m，适用于短距离400G和200G/100G的光互连。

3、硅光芯片技术：400G QSFP-DD DR4硅光模块采用硅光芯片，在有效控制成本和功耗的同时，实现超大容量数据交换。

4、低功耗：在数据中心应用场景中，使用400G DR4 QSFP-DD光模块相较于其他400G光模块的一大优势是其较低的功耗和更出色的热性能。

400G QSFP-DD SR8光模块亮点：

1、采用可热插拔QSFP-DD封装，使得安装和替换更为方便。

2、数据速率高达425Gbps（8xPAM4 53Gbps），能够满足高带宽数据传输的需求。

3、采用DSP和PAM4技术，可以提供更稳定的信号质量和更长的传输距离。

4、单路+3.3V电源，使得电源管理更为简单。

5、12C接口，集成数字诊断监控，可以更好地进行系统监控和管理。

6、外壳工作温度：0-70℃，能够适应较大的温度变化。

7、超低功耗，功耗<8.5w，能够减少能源消耗。

8、并行通道850nm VCSEL激光器和PIN光电探测器MPO16光接口，使得光信号的发送和接收更为稳定。

9、OM3传输距离70m，OM4传输距离100m，可以满足不同距离的传输需求。

科光800G光模块主要应用于超大规模云数据中心领域，受到业内及客户端广泛关注。

800G SR8光模块亮点：

1、7nm CMOS 工艺ODSP；

2、典型功耗12W，光&电芯片采用COB工艺；

3、8路并行106.25Gbps光&电收发信号，多速率兼容；

4、支持PAM4 or NRZ信号，可支持FEC、loopback、breakout、PRBS、SNR测试。

800G OSFP 2*FR4 光模块亮点：

1、封装：符合OSFP MSA 4.1协议标准；

2、功耗：最大功耗<16W；

3、双CWDM4多路复用/分接器设计和Dua LC连接器；

4、传距：在单模光纤上传输高达2km；

5、管理接口：兼容通用接口规范CMIS 4.0

 

 

未来，以 chat GPT4为代表的AI大模型问世以及相关应用的快速发展，AI训练和推理服务器有望进一步推升高速率光模块的需求，科光400G、800G光模块技术应用前景非常广阔，为数字化发展提供强有力支撑。随着技术不断进步和市场需求的增加，400G、800G光模块将成为未来光通信领域中的重要组成部分，上海科光在光模块领域也将持续深耕，为客户提供一流的品质和完美的服务！