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第 02 章 / 共 12 章

第二章 · 打开那个银色小盒子

把一只800G光模块放在桌上,它看起来像一件金属配件。但机壳里真正忙碌的是一场接力:整理电信号,给光写上数据,让光穿过纤维,再把它读回电信号。理解这场接力,才知道一张扩产公告到底扩了什么。

800G是八条车道,还是四条?

800G表示标称每秒800吉比特,1.6T是它的两倍;这里的比特不是字节,一个字节通常有8比特。产品名称中的速率一般不能直接当作应用能拿到的净数据吞吐量,编码和纠错要占掉一部分传输能力。也不能把发送与接收相加,宣称一只800G模块变成1.6T。

Lane是并行通道,像一条独立车道。800G可以通过8条标称100G通道拼成,也可以由4条200G通道拼成。电侧与光侧的通道数量还可能不同,由内部电路转换。于是“800G扩产100万只”仍没说清:它消耗的是100G还是200G光芯片,每只用几颗,哪一种测试设备?

PAM4是用四档信号强弱表示数据的方法,一次符号可表示两个比特。与只用高低两档相比,它在相同符号变化速度下装入更多信息,但四档更容易被噪声搅混。道路没有拓宽,只是每辆车多装了一箱货,对识别车辆的要求更高了。

沿着信号走一遍

DSP是数字信号处理芯片,负责把变形、时序不齐的高速电信号整理得更容易读。驱动器把信号变成足以推动激光器或调制器的电流或电压。激光器提供光;调制器根据数据改变光的强弱或其他特征。接收端的光探测器把光变成微小电流,TIA再把这个小电流转换、放大成后级能处理的电压。

不是每一种模块都有相同结构。某些设计直接调激光器,某些让激光持续发光再单独调制;某些减少DSP处理,把更多任务交给主机。Marvell的产品资料同时覆盖DSP模块和线性驱动模块需要的电芯片,说明“少一颗DSP”不等于“模块里不再需要电芯片”。[1]

还有容易被忽略的装配:把几微米尺度的光路准确对接,把发热带出机壳,让产品在温度变化后仍可靠。耦合就是把光从一个器件尽量少损失地送进另一个器件。若芯片性能很好,装配却让一半光走丢,模块仍不合格。封装工厂的价值不是把零件塞进盒子,而是让它们在量产中保持精确合作。

MPO不是一种发光技术

MPO是多芯光纤推入式连接器,把一排光纤一次插接,像把许多独立插头排成一个整齐的插座。MTP是US Conec的MPO兼容连接器品牌,不是与MPO平行的另一种光传输原理。[2] 连接器主要解决多根纤维怎样准确接上,不负责电光转换,也不是硅光的替代品。

DR通常指数据中心短距离单模并行光接口这一类规格;FR通常对应比DR更远的单模接口类别,常用不同波长复用节约光纤;准确距离、波长与纤芯数必须看具体型号。波分复用是让不同“颜色”的光共走一根纤维,接收后再分开。平行多纤方案少一些合分波器件,却可能用更多纤芯和高密连接器;波分方案节约光纤,却把成本移到光学器件和波长控制上。

因此同样是1.6T,DR8与采用合分波结构的产品不能只按速率比较价格。还应核对传输距离、接口、工作温度、是否带DSP和系统认证。同样的箱子容量,冷链车与普通货车不是同一种报价。

把上下游串起来

最上游提供晶体材料、衬底、特殊气体;中间把材料做成激光器、调制器、探测器和电芯片;再由光器件、封装和模块厂装配测试;连接器与光纤厂把端点接起来;系统商将它们装进交换机、服务器与机柜;最终由云厂商等部署。AOC是两头固定带光电转换器件的有源光缆,通常作为一整条采购。统计时若把一条AOC再拆成“两只模块加一条AOC”,需求就重复了。

速率告诉你运多少,接口告诉你怎么接,芯片结构告诉你用什么料。三张标签缺一张,产能数字和价格就可能对不上。

下一章将把CPO、硅光和LPO放到不同的坐标轴上。它们经常同时出现在一只产品里,新闻标题却喜欢把它们写成只能活一个的对手。

资料与核验

[1] Marvell光互连电芯片产品页;[2] US Conec:MPO与MTP常见问题。访问于2026-09-09;接口实例可交叉核对FS 1.6T产品规格

算力尽头是光 · 蜜蜡
蜜蜡 著 · 串行写作与逐章复核 · 事实、规划与情景分别标注