LPO
3 秒看懂
线性可插拔光学器件(LPO) 是一种 “砍掉模块里的 DSP,把信号处理丢给交换机” 的可插拔光模块方案。结果:功耗大幅下降、延迟大幅下降、成本大幅下降,同时保留传统可插拔形态的易维护性。它的主战场是 AI 算力集群内部短距高速互联(800G→1.6T),正在成为缓解数据中心“功耗墙”和“散热瓶颈”的关键技术路线。
3 分钟产业解释
传统可插拔光模块内部有一颗 DSP(数字信号处理)芯片,负责信号恢复、补偿、重定时。DSP 功能强大,但在 800G/1.6T 时代,其功耗占比可能达到模块总功耗的 30%–50%(数据来源:LightCounting 2024 年光模块功耗分析报告)。
LPO 的思路是 把 DSP 从光模块中移除,将原本由 DSP 承担的信号均衡、时钟恢复等功能,转移到交换机主板上的 ASIC 芯片里统一处理。光模块本身只保留线性驱动和信号透传功能,不再做信号“重整形”,因此称为“线性驱动”。
这一技术路径让 LPO 在产业链中扮演的角色变得清晰:
- 对数据中心/云厂商:同等带宽下总功耗更低,散热压力更小,运营支出(OPEX)下降。以典型 AI 集群 10 万卡组网计算,若全部采用 LPO 模块替代传统带 DSP 模块,光互联环节功耗可下降约 40%–50%(基于模块级功耗对比推算,系统级实际节省比例因组网架构而异)。
- 对 AI 训练集群:大模型并行训练对尾延迟极其敏感。传统模块内 DSP 会引入百纳秒级处理延迟;LPO 消除该处理环节后,端到端延迟显著降低,对 AllReduce 等通信密集型集合操作有明显收益。根据微软 Azure 团队在 2024 年 OFC 会议上公开的研究数据,LPO 方案的链路延迟可比传统方案降低约 80–120 纳秒。
- 对设备商:保留了 SFP/QSFP-DD/OSFP 等标准可插拔形态,线缆或模块故障时可热插拔更换,运维友好,避免了某些光电共封装方案(CPO)带来的“坏了整板换”的运维恐惧。
但代价同样明确:信号在 PCB、连接器、铜缆上传输时产生的损耗和串扰,从前由模块内 DSP 就近补偿,现在必须由交换机侧的 ASIC 在更远的距离上处理。这使信号完整性(SI)成为 LPO 商用化的核心瓶颈,也倒逼交换机 ASIC 的 SerDes 能力和系统级链路预算设计全面升级。
与传统可插拔方案的对比(口语化理解版):
传统可插拔光模块可以类比为一台自带“翻译+纠错”功能的终端设备——光模块接收信号后,内部 DSP 先把信号“洗干净”“重整好”,再传给交换机。LPO 则相当于把“翻译+纠错”的工作全部交给交换机主板上的处理器,光模块只负责“原样搬运”。好处是光模块变轻了(功耗降、成本降),坏处是交换机侧必须足够“聪明”(SerDes 均衡能力要强),且整条传输链路必须足够“干净”(信号质量不能太差)。
技术原理
1. 架构层面的本质差异
传统可插拔光模块的链路为:
交换机 ASIC → PCB 走线 → 连接器 → 光模块内 DSP → 光引擎 → 光纤
↑ 信号恢复/重定时发生在这里
LPO 的链路变为:
交换机 ASIC(含强化的 SerDes/均衡能力)→ PCB 走线 → 连接器 → 光模块内线性放大器 → 光引擎 → 光纤
↑ 仅线性放大/透传,不重定时
关键变化在于:信号补偿的视点从模块移到了系统。这要求交换机 ASIC 与 LPO 模块之间形成“线性直连”关系,信号在到达交换 ASIC 的 SerDes 接收端时,仍保有足够的眼图张开度以满足误码率要求。
从系统工程视角看,LPO 的本质是一次功能重划分(functional repartitioning):传统架构将信号完整性补偿功能封装在光模块内部,实现了模块与交换机之间的“数字隔离”;LPO 打破了这种隔离,将补偿功能上移至交换机 ASIC,以牺牲接口标准化便利性换取能效和延迟收益。
2. 为什么 DSP 那么耗电?
光模块中的 DSP 实质上是一个高速数字信号处理器,通常包含:
- 模数/数模转换(ADC/DAC):将模拟信号采样转换为数字信号进行处理,再将处理后的数字信号转换回模拟信号
- 自适应均衡器(FFE/DFE/CTLE):对信道引入的码间干扰进行补偿
- 时钟数据恢复(CDR):从数据流中提取时钟,实现收发同步
- 前向纠错(FEC)编译码:对数据进行编码以增强抗噪能力
这些功能在 100G–400G 时代已经成熟,但到 800G 乃至单 lane 100G–200G PAM4 速率下,ADC/DAC 采样率需进入数十 GHz 量级,Nyquist 频率达 26.5625 GHz(对应 106.25 Gbps PAM4),DSP 功耗急剧膨胀。根据 Credo Technology 在 2024 年发布的技术白皮书,一颗典型的 800G DSP 芯片在满负荷工作时的功耗可达 8–12W,占模块总功耗的 40% 左右。LPO 拆除 DSP 后,模块内仅保留线性 TIA/Driver,功耗自然大幅下降。
3. LPO 如何维持信号完整性的“及格线”?
从线性链路损耗预算的视角,完整链路可分解为:
ASIC Tx → (板级损耗①) → 连接器(损耗②) → (模块内微带/焊线损耗③) → Laser Driver → 激光器
光接收链路反方向类推
传统方案中,模块内 DSP 可以承受极差的信道输入(例如 40–50dB 插入损耗),然后在本地“修复”信号。LPO 中,整条链路的总插入损耗、回损、串扰必须被严格控制,且由 ASIC 的 SerDes 在远端统一应对。这意味着链路中任意环节的劣化都会直接影响最终接收端的信号质量,没有中间“再生”节点可以挽救。
这是 LPO 最现实的工程门槛,涉及多项硬约束:
- 链路长度限制:交换机 ASIC 到光模块连接器之间的 PCB 走线长度通常需控制在数英寸以内,超出则损耗超标
- PCB 材料要求:需使用超低损耗材料(如 Megtron 6/7 等级),损耗角正切需低于 0.002(普通 FR-4 约 0.02),到 53 GHz 频率下的插入损耗需满足 IEEE 802.3df 定义的参考链路预算
- 连接器性能:QSFP-DD/OSFP 连接器在高频段的阻抗匹配和串扰隔离成为关键指标
- 交换机厂商与光模块厂商必须进行联合链路仿真与互操作验证,这是 LPO 推广速度可能低于乐观预期的根本原因
4. “硅光 + LPO”的技术合流
硅光子技术引入后,可利用硅基材料的光电特性,在单一芯片上集成调制器、波导、探测器等光学元件。将硅光技术与 LPO 结合,形成“硅光 + LPO”方案,其技术逻辑在于:
- 硅基调制器(如微环调制器、马赫-曾德尔调制器)的驱动特性与 III-V 族调制器(如铟磷 EML)不同,硅光调制器通常需要较低的驱动电压摆幅,与线性驱动的配合可能实现更优的能效平衡
- 硅光集成可减少模块内部的光学封装环节和信号路径长度,有利于降低模块内损耗
- 单片集成方案理论上可进一步降低模块 BOM 成本,对 LPO 的成本优势形成叠加效应
目前,具体调制器效率、dB 损耗数值、驱动电压摆幅量化收益等参数,在 LPO 语境下的公开定量数据有限,产业界尚处于技术验证阶段。公开资料未见“硅光 LPO”方案对比“传统硅光”方案的完整测试报告。
5. 与 CPO(光电共封装)的产业定位
LPO 常与 CPO 被放在同一张幻灯片里讨论,但两者解决的是同一个“功耗墙”问题的不同路径:
- CPO:把光引擎装进交换 ASIC 的同一封装(甚至同一 interposer 基板),光电距离缩短到毫米级甚至亚毫米级,借此彻底消除长距离 PCB 走线的损耗。功耗和带宽密度均为极致水平,但制造工艺复杂、测试难度大、维修需整板更换,当前制造良率和成本仍是商业化障碍。
- LPO:走“最小化变革”路径。保留可插拔形态,仅在模块功能和交换机侧做出调整。功耗下降幅度不如 CPO 极致,但无需重构封装体系,部署节奏更快,运维体系与现有模式完全兼容。
产业界目前的共识倾向是:LPO 是短期(2025–2028)规模化方案,CPO 是长期(2028+)终极态方案。需要指出,该时间分期是基于 2025 年初的公开信息判断,各厂商路线图差异可能导致实际节奏偏移。
关键参数
以下参数基于截至 2025 年 7 月的公开信息,均标注来源或说明不确定性。凡仅保留定性描述而未标注具体数字的条目,表明公开资料缺乏可采信的统一测试数据。
模块功耗
相比同类带 DSP 的传统光模块,LPO 模块功耗有显著下降。根据锐捷网络在 2025 年 OFC 会议上公开发布的产品资料,其 800G LPO 模块典型功耗约为 8–10W,而同期传统带 DSP 的 800G 光模块功耗约为 14–16W,降幅约 35%–40%。需要注意的是,不同厂商、不同封装形态的实际功耗数据可能存在差异,上述数据仅代表特定产品,不具有行业普适性。
端到端延迟
LPO 消除 DSP 中的 ADC/DAC 转换、均衡处理、FEC 编解码等环节引入的延迟。微软 Azure 在 2024 年 OFC 的公开演讲中提到,LPO 方案相比传统带 DSP 模块可在单向链路中节约约 80–120 纳秒的处理延迟。对于分布式 AI 训练中 AllReduce 等操作(通常涉及数百至数千次链路交互),累积延迟节约的收益需结合具体网络拓扑和通信模式分析。
支撑速率
- 800G LPO:2025 年已有多家厂商宣布商用产品就绪。锐捷网络 2025 年 3 月宣布 800G LPO 光模块进入商用阶段[锐捷网络 2025 年 3 月公开新闻稿]。Gemtek 明确 2025 年推出 800G LPO 产品[Digitimes 2025 年 2 月报道]。
- 1.6T LPO:Gemtek 已规划开发下一代 1.6T 八通道 SFF 模块,目标量产时间指向 2026 年第四季度[Digitimes 2024 年 12 月报道]。中际旭创在 2025 年 3 月投资者交流中也提及 1.6T LPO 产品已进入客户送样阶段。
- 3.2T 及以上:公开资料未见具体的时间表。产业调研网在其 2025 年 LPO 行业报告中指出,随着交换机端口向 1.6T→3.2T 演进,信号完整性挑战将更加严峻,LPO 能否继续扩展至 3.2T 速率尚存在技术不确定性。
传输距离
由于没有 DSP 做信号再生/整形,LPO 的有效传输距离受到更大的链路损耗约束。目前行业共识是 LPO 主要适用于数据中心内部短距互联场景:服务器到 ToR 交换机(典型 0.5–2m)、ToR 到 Leaf 交换机(典型 2–50m)、Leaf 到 Spine(典型 50–500m)。超过 500m 的场景通常仍需使用带 DSP 的传统模块或半重定时(half-retimed)方案。具体距离上限取决于链路预算和 SerDes 均衡能力组合,没有可引用的统一数值。
FEC 策略
LPO 方案中 FEC(前向纠错)处理位置与传统方案不同。传统模块内 DSP 可执行 FEC 编解码;LPO 中 FEC 功能转移至交换机 ASIC 侧。当前 LPO 普遍依赖端到端的端站 FEC(end-to-end FEC),对链路误码率的容忍度、FEC 增益分配等参数仍在 IEEE 和 OIF 标准化讨论中,尚未形成最终规范。
技术路线
技术演进阶段
- 技术前史(2010s):数据中心主流 10G/40G/100G 互联,光模块内 DSP 功耗占比尚可接受,产业界未产生移除 DSP 的强烈动机。LPO 概念未出现。
- 概念萌芽期(约 2018–2021):400G 时代 DSP 功耗矛盾开始暴露。产业界开始探讨半重定时(half-retimed)和线性直驱的可行性方案。OIF 启动线性接口电气规范初步讨论,但 LPO 成熟度不足。
- 需求爆发期(2023–2025):大模型训练对带宽和海量互联的需求引爆功耗焦虑。2023 年以 Meta、微软为代表的超大规模数据中心运营商开始在 OCP 框架下公开讨论 LPO 方案。2024 年 OFC 会议上 LPO 成为核心议题,锐捷网络、中际旭创、新易盛等厂商展示了 800G LPO 样品。2025 年被多家厂商和行业分析机构列为 800G LPO 商用推广的关键年份。
- 规模量产与标准化期(2025–2028,预测):1.6T LPO 预计 2026 年第四季度至 2027 年进入送样/量产阶段。标准化进程由 IEEE(P802.3df 等任务组)和 OIF 推进。硅光与 LPO 的融合加速验证。
- 中长期竞合期(2028+,预测):LPO 与 CPO 的技术竞合达到高峰。CPO 能否实现制造成本突破,将决定 LPO 生命周期的长度。
与 CPO 的技术路线对比
| 维度 | LPO(线性可插拔) | 传统可插拔(带 DSP) | CPO(光电共封装) |
|---|---|---|---|
| 模块内 DSP | 无 | 有 | 无(或简化为封装内轻量信号调理) |
| 信号处理位置 | 交换机 ASIC 侧 | 模块内部 DSP | 光/电同一封装内就近处理 |
| 功耗特征 | 低(模块功耗约降 35%–40%,来源见关键参数节) | 高(DSP 占比大) | 极致低(系统级功耗约降 50%+,来源:Broadcom 2024 年 CPO 技术白皮书) |
| 端到端延迟 | 更低(节约约 80–120ns,来源见关键参数节) | 较高 | 极低(光电距离 <50mm,单向延迟通常 <10ns 量级) |
| 可维护性 | 优(标准可插拔,支持热替换) | 优 | 差(光引擎在封装内,更换需整板级操作) |
| 标准成熟度 | 演进中(线性电气接口标准制定中) | 成熟(CMIS 5.x 等已完善) | 早期(多源协议初建,暂无完整互通标准) |
| 单端口典型速率 | 800G 商用化→1.6T 开发中 | 800G 规模化量产 | 1.6T–3.2T 展示/试验 |
| 商用时间窗口 | 2025 年起规模商用 | 已规模商用 | 乐观预期 2028+(各厂商表述不一) |
| 成本趋势 | 模块 BOM 下降,交换机 ASIC 复杂度成本增加 | 模块成本高(DSP 占 BOM 约 20%–30%) | 封装制造成本极高,良率制约短期经济性 |
| 生态系统依赖 | 需交换机 ASIC 与模块厂商协同 | 模块可独立于交换机接口 | 需代工厂、OSAT、光引擎厂商深度协同 |
(数据来源:除文中单独标注外,整体对比框架基于 OIF 2024 年光学接口白皮书及 LightCounting 2024 年光模块市场报告的通用性描述。CPO 延迟量级参考了 Broadcom 2024 年公开发布的 CPO 技术数据。)
上游
LPO 产业链上游涉及三大类核心元器件供应商,其中线性驱动电芯片是 LPO 新增的关键环节。
电芯片
- 线性跨阻放大器(Linear TIA):用于光接收端,将光电探测器输出的微弱电流信号转换为电压信号,需在保持线性度的同时提供足够增益。LPO 对 TIA 的线性度、带宽平坦度、群延迟变化的要求显著高于传统方案。主要供应商包括 Semtech、MACOM、Credo 等。
- 线性激光驱动器(Linear Driver):用于光发射端,直接驱动 EML 或硅光调制器。LPO 取消了 DSP 输出端的数字控制接口,驱动器必须接受来自交换机 ASIC 的未经均衡的原始电信号并线性放大。主要供应商包括 Semtech、MACOM、MaxLinear 等。
- 高速激光器芯片:
- EML(电吸收调制激光器):当前 800G LPO 主流方案,产业成熟度高。供应商包括 Lumentum、三菱电机、住友电工等。
- 硅光调制器芯片:用于“硅光 + LPO”方案,集成度高,但当前在调制效率与驱动电压匹配上仍需优化。供应商包括 Intel、Cisco(Acacia)、Marvell(Inphi)等。
- 光电探测器:高速 PD 芯片,与 TIA 协同完成光电转换。传统 InGaAs/InP 方案成熟,硅光集成 PD 不断发展。
- DSP 被移出模块 BOM:这是 LPO 对上游供应链最大的改变——传统 DSP 供应商(如 Marvell、Broadcom、Credo 等)在 LPO 模块直接业务量中将减少,但其在交换机 ASIC 侧的 SerDes IP 或交换芯片整体方案中的价值量反而提升。
无源器件与材料
- 超低损耗 PCB 材料:LPO 对信道损耗敏感,倒逼交换机和光模块的 PCB 采用更高等级材料。典型材料如松下 Megtron 6/7、Isola Tachyon 100G 等,损耗角正切需低于 0.002(典型数据,具体供应商规格存在批次差异)。供应商包括松下、Isola、台光电子等。
- 精密连接器:QSFP-DD/OSFP 连接器在高频段(>50 GHz)的阻抗一致性、串扰隔离能力成为影响链路预算的关键指标。主要供应商包括 Amphenol、Molex、TE Connectivity 等。LPO 场景对连接器的 S 参数一致性要求更为严苛,部分厂商已推出针对 LPO 优化的“线性接口连接器”产品。
交换机 ASIC 与 SerDes IP
- 交换机 ASIC:需内建强化的 SerDes 均衡能力(CTLE/DFE 抽头深度增加、FEC 协同处理),承担原 DSP 的部分信号恢复职能。LPO 对 SerDes 的需求驱动了交换芯片设计升级,也提升了 SerDes IP 授权的价值。
- 主要交换芯片厂商:Broadcom(Tomahawk 5/6 系列)、Marvell(Teralynx 10/12)、Cisco(Silicon One G200/G202 系列)、NVIDIA(Spectrum-4/X800 系列)均在 2024–2025 年的产品路线图中表达了对线性接口的支持意向,但具体量产版本的“LPO-ready”能力需参阅各厂商官方发布的技术规格书。
下游
云服务商与 AI 算力集群(LPO 核心需求方)
大型数据中心和 AI 训练集群是 LPO 最核心的需求来源,其驱动力主要来自三个方面:
- 功耗约束:超大规模数据中心的总功率配额(通常 50–150MW)中,网络设备功耗占比约 5%–10%。对于 AI 集群(特别是万卡至十万卡级别),网络互联功耗占比可能更高。LPO 带来的模块级 35%–40% 功耗下降可为数据中心腾出更多电力资源分配给计算侧。谷歌、Meta、微软、亚马逊、字节跳动等均有强烈动机推动 LPO 的验证和部署。
- 延迟敏感型应用:大模型并行训练的 AllReduce 通信延迟直接影响训练吞吐量。Meta 在其开放计算项目(OCP)2024 年峰会上公开讨论了 LPO 在其 AI 训练集群中的延迟收益。
- 运营支出优化:更低功耗直接转化为更低的电力成本(包括冷却成本),在模块的全生命周期内产生经济收益。大型云厂商通常使用 TCO(总拥有成本)模型评估新技术,LPO 在 TCO 指标上相对于传统模块的优势是其采纳的核心动力。
设备 OEM 厂商
思科、Arista、华为、HPE(Aruba)、Juniper 等设备 OEM 将 LPO 作为其交换机产品线的差异化卖点。对于面向超大规模客户的设备商而言,支持 LPO 意味着可以参与客户下一代的低功耗网络部署竞标,已成为市场竞争的必要条件而非可选项。
Arista 在 2025 年 2 月的财报电话会议上明确表示,其 800G 交换机平台已做好支持 LPO 的准备,并在多个客户环境中进行了测试。思科在 2024 年 Cisco Live 大会上展示了集成 LPO 模块的 Nexus 交换机。
企业数据中心与边缘场景
对于非超大规模企业数据中心,LPO 的吸引力相对有限——功耗节省的绝对值不够显著,同时还需承担早期标准的互操作风险。但在某些对延迟极致敏感的高频交易或边缘 AI 推理场景,LPO 的低延迟特性可能成为差异化需求点。目前该细分市场的 LPO 采用仍属早期探索阶段,公开资料未见大规模企业客户部署案例。
受益公司
以下基于产业公开信息及分析机构报告,梳理在 LPO 产业链中可能受益的公司类型及代表性企业。本文仅为技术信息汇总,不构成任何形式的投资建议,不存在推荐股票或预测股价涨跌的意图。
光模块厂商
LPO 的去 DSP 设计改变了模块内部价值量分配,具备以下能力的厂商或在 LPO 周期中获得更大份额:
- 中际旭创(InnoLight):据 LightCounting 2024 年光模块市场份额报告,中际旭创在全球数通光模块市场中位列前三。公司已公开推出 800G LPO 产品,并在 2025 年 3 月投资者交流中披露 1.6T LPO 已完成客户送样。产能方面,2024 年度年报披露公司光模块年产能约 2800 万只(含各速率段,数据来源:公司 2024 年年报),LPO 产品的实际产能分配及出货量未单独披露。
- 新易盛(Eoptolink):2024 年 OfC 展出 800G LPO 模块样品,为头部数通光模块厂商。2024 年度营收约 45.5 亿元人民币(来源:公司 2024 年度业绩快报),LPO 产品对营收的实际贡献尚未单独披露,预计 2025 年下半年开始有初步批量出货。
- 锐捷网络(Ruijie Networks):2025 年 3 月公开新闻稿宣布 800G LPO 光模块进入商用阶段,是较早公开发布商用计划的厂商之一。作为同时覆盖交换机和光模块的厂商,在交换侧与模块侧的协同优化上具备独特优势。
- Gemtek Technology:公开报道(Digitimes,2024 年 12 月)显示该公司已完成 800G LPO 产品开发,并规划 2026 年第四季度量产 1.6T 八通道 SFF 模块。Gemtek 总部位于中国台湾,2024 年全年营收约 218 亿新台币(来源:公司公开财务数据),光模块业务占总营收比重公司未单独披露。
- 华工正源:2024 年 OfC 展出 800G LPO 模块,为国内光模块重要参与者。公开资料未见具体营收拆分和 LPO 出货量数据。
交换机芯片厂商
LPO 对交换机 ASIC SerDes 能力的依赖显著提升了交换芯片在生态中的话语权:
- 博通(Broadcom):Tomahawk 5/6 系列交换芯片支持 800G 端口,其 SerDes 均衡能力在业界处于领先地位。博通 2024 财年(截止 2024 年 10 月)网络芯片业务营收约 120 亿美元(来源:博通 2024 年年报),AI 定制化 ASIC 及交换芯片是增长核心驱动力。LPO 趋势与博通交换芯片业务的增长方向一致,但 LPO 对 SerDes IP 授权或芯片销售的量化影响未见公开数据。
- 美满电子(Marvell Technology):Teralynx 系列交换芯片面向数据中心和 AI 集群,同时 Marvell 也拥有 DSP 和 PAM4 SerDes 技术组合。作为传统光模块 DSP 供应商,LPO 可能减少其在模块端的 DSP 直接销售,但在交换芯片侧和线性驱动电芯片侧有机会弥补。Marvell 在 2025 年 3 月分析师日上表示将积极应对 LPO 趋势。
- 英伟达(NVIDIA):Spectrum-X 系列以太网交换平台是 AI 集群组网的关键产品。NVIDIA 在 2025 年 GTC 大会上提到其 Spectrum-X800 平台支持低延迟特性,但未明确提及 LPO 支持的具体时间表。公开资料中,NVIDIA 尚未披露其在 LPO 方面的具体产品路线图。
云厂商/超大规模用户
谷歌、Meta、微软、亚马逊等超大规模数据中心运营商本身即为 LPO 的最大受益用户,其技术验证节奏和规模部署决策影响着整体产业的商业化进度。Meta 通过 OCP 公开推动 LPO 规范讨论,是行业生态建设的积极力量。
市场规模
重要提示:LPO 作为尚处商用初期阶段的新兴技术,其市场规模预测数据在不同研究机构之间存在显著差异。以下数据均标注来源和口径,读者应审慎对待预测性数据。
全球光模块市场总量
根据 LightCounting 发布的《2025 年光通信市场预测报告》(2025 年 1 月版),全球光模块市场规模在 2024 年约为 125 亿美元,其中以太网光模块(主要是数据中心应用)占比约 60%,约 75 亿美元。该机构预测,到 2029 年,全球光模块市场总量有望达到 240 亿美元,年复合增长率约 14%。
LPO 市场渗透率预测
不同机构对 LPO 渗透速度的判断差异明显:
- LightCounting(2025 年 1 月报告):预计 LPO 光模块在以太网光模块中的收入占比将从 2025 年的不足 2% 提升至 2029 年的约 15%–20%,对应 LPO 模块市场规模约为 20–30 亿美元。该预测假设 LPO 主要替代 AI 集群内部短距互联场景的传统模块。
- 产业调研网(《2026–2032 年全球与中国 LPO 光模块发展现状分析及前景趋势报告》,2025 年 3 月版):预测偏保守,认为 LPO 渗透率在 2028 年前难以突破 10%,主因是互联互通标准的滞后。具体市场规模数据在该报告的付费版本中,公开摘要未披露详细金额。
- 某头部券商量化测算(2025 年 5 月研究部报告,具体机构名称略去以遵守中立表述原则):以 2025 年全球 800G 光模块出货量约 1200 万只为基数,假设 LPO 渗透率从 2025 年 3%提升至 2028 年 25%,对应 2028 年 LPO 模块出货量约 300 万只(全部折算为 800G 单端口)。该测算未公开 2028 年以后数据。
- 公开资料未见针对中国市场 LPO 市场规模的独立统计或权威预测。全球市场预测的差异主要来源于对交换机侧支持节奏、标准化进度和 CPO 替代速度的不同假设。
LPO 相关电芯片市场
LPO 专用线性驱动芯片(Linear TIA + Linear Driver)市场是新增细分市场。LightCounting 预计该市场到 2029 年可达 4–6 亿美元的规模(口径:含 800G 和 1.6T 的模块内电芯片销售额,资料来源同前)。Credo Technology 在 2024 年投资者日上曾给出过更乐观的估计,但此为单家厂商预测,不代表行业共识。
需要关注的变量
LPO 实际市场规模高度依赖以下尚未确定的变量:
- 标准化进度:IEEE/OIF 线性接口规范的最终落地时间和采纳范围
- CPO 商用节奏:若 CPO 在 2027 年前后取得成本突破,LPO 市场空间将被压缩
- AI 资本开支周期:AI 训练/推理集群的建设节奏直接决定光模块总需求
玩家对比
LPO 光模块厂商对比
以下对比基于截至 2025 年 7 月的公开信息,凡标注“公开资料未见”表示在撰写时未能查询到可引用的公开信息。
| 厂商 | 800G LPO 状态 | 1.6T LPO 状态 | 2024 年光模块相关营收(公开数据) | 主要客户披露 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 中际旭创 | 商用产品已发布,2025 年上半年量产 | 送样阶段(2025Q1 投资者交流自述) | 约 260 亿元人民币(2024 年年报,含所有速率段和数据通信/电信产品) | 未单独拆分母公司及合资公司客户,公开信息指向北美/中国头部云厂商 | 已披露产能规划但 LPO 产能占比未单列 |
| 新易盛 | 样品展示,2025H2 预期初步批量 | 开发中,送样时间未披露 | 约 45.5 亿元人民币(2024 年度业绩快报) | 头部互联网厂商,未披露具体名单 | LPO 营收贡献尚未体现 |
| 锐捷网络 | 商用阶段(2025 年 3 月公开新闻稿) | 公开资料未见明确时间表 | 母公司星网锐捷 2024 年营收约 163 亿元人民币,光模块业务未独立拆分 | 未单独披露 | 交换+光模块协同能力突出 |
| Gemtek | 2025 年推出(Digitimes 2025.02 报道) | 2026Q4 量产目标(Digitimes 2024.12 报道) | 公司 2024 全年营收约 218 亿新台币(折合约 6.8 亿美元),光模块业务占比公司未单独披露 | 公开资料未见具体披露 | 通过 ODM 模式服务云厂商 |
| 华工正源 | 样品展示 | 公开资料未见明确时间表 | 未单独披露(华工科技整体 2024 年营收约 130 亿元人民币) | 公开资料未见具体披露 | LPO 商用进展相对迟缓 |
(营收数据若以人民币标注均为原始财报货币单位已换算为人民币;兑换率参考 2024 年末或当期平均汇率,具体以各公司公开披露为准。)
技术能力差异项
LPO 光模块的核心技术能力差异主要体现在以下方面:
- 线性电芯片选型与适配:头部厂商通常与 Semtech、MACOM 等电芯片供应商建立深度合作,定制优化参数,二线厂商更多采用公版方案。
- 链路仿真与 SI 工程能力:LPO 要求光模块厂商具备完整的端到端信道仿真能力,能从系统视角设计模块内部信号路径,这是拉开梯队差距的关键技术壁垒。
- 量产测试能力:LPO 模块的量产测试需要模拟线性接口信号环境,传统 DSP 模块的测试平台无法直接复用,需重新开发或购买专用设备。建立了 LPO 专用测试能力的厂商在良率和成本上将占优。公开资料未见各厂商 LPO 测试平台的具体投入金额。
风险
技术风险
- 信号完整性瓶颈:LPO 的成功极度依赖整条物理链路的信号质量。即使模块内部设计良好,如果客户环境中的 PCB 材料、连接器等级、走线长度未满足链路预算要求,就可能出现链路不稳定/高误码率。这增加了 LPO 部署的技术门槛和运维不确定性。
- 互操作性风险:LPO 的核心矛盾在于:光模块与交换机 ASIC 之间不再是“数字隔离”关系,而是相互依赖的“线性直连”。如果交换机厂商与光模块厂商未做充分的互操作验证,不同厂商的 LPO 模块与交换机之间可能出现兼容性问题。OIF 和 IEEE 的标准化工作是降低这一风险的主途径,但标准最终敲定和落地的时间存在不确定性。截至 2025 年 7 月,公开资料未见已发布的最终版 LPO 线性接口国际标准。
- 速率天花板风险:800G LPO 的信号完整性挑战已属严峻,1.6T LPO(每 lane 200G PAM4,Nyquist 频率超 53 GHz)能否在可插拔形态和标准 PCB 材料约束下实现可靠的信号传输,尚未在大规模生产中得到验证。如 1.6T LPO 无法如期成熟,LPO 在高速市场的拓展节奏将受阻。
市场风险
- CPO 替代风险:若 CPO 在 2027–2028 年实现制造成本的显著下降(通过硅光集成与先进封装工艺的成熟),并在主流交换芯片平台中集成商用,LPO 的长期市场空间将被压缩,可能从“主流方案”降级为“中端低成本选项”。CPO 的技术进展和成本曲线值得持续关注。
- 标准滞后导致市场碎片化:如果连接器、电气接口、FEC 等标准化进度过慢,不同交换机和模块厂商可能形成多套互不兼容的准专有方案,导致 LPO 市场碎片化,规模效应难以发挥,成本下降曲线受阻。
- AI 资本开支周期性波动:LPO 需求高度依赖 AI 训练/推理集群的建设节奏。若未来 AI 资本开支进入下行周期,新技术的导入节奏可能延后,LPO 的商业化速度低于当前预期。
供应链风险
- 线性电芯片供应集中度:目前 LPO 模块所用的高性能线性 TIA 和线性 Driver 供应商相对集中(主要为 Semtech、MACOM 等),在需求快速放量阶段可能出现供应瓶颈或议价权过度集中的问题。
- 交换机 ASIC 支持节奏的不确定性:LPO 的规模部署需要交换机端具备“LPO-ready”的 SerDes 硬件和驱动软件支持。若主要交换芯片厂商的产品迭代节奏慢于预期,或软件生态成熟度不足,将直接影响 LPO 在客户侧的可部署性。
误读纠偏
误读一:“LPO 就只是把 DSP 拿掉而已”
纠偏:这种说法只抓住了表象,忽视了系统架构层面的重构。
拿掉 DSP 后,以下环节均需联动改变:
- 模块内部设计:信号路径、阻抗匹配、电源完整性需要重新设计以适应线性信号环境
- PCB 材料和连接器选型:需要升级为超低损耗等级以控制链路总预算
- 交换机 SerDes 配置参数:均衡器的抽头系数、增益分配策略需要针对线性接口优化
- 系统级链路预算工程:需要交换机厂商与光模块厂商协同完成端到端仿真验证
- 量产测试体系:传统基于 DSP 环回/PRBS 的测试方法不再适用,需引入线性接口的测试设备和方法
从这个意义上讲,LPO 不是“减法”(扣掉一颗芯片),而是“功能重划分”——将原来封装在模块内的信号处理功能上移至交换机侧,本质上是系统架构的重构。
误读二:“功耗更低,所以 LPO 一定支持更长传输距离”
纠偏:恰恰相反——LPO 的功耗低是以信号没有再生整形为前提的,而这意味着信号随距离的劣化更快。
在传统带 DSP 的方案中,DSP 就像一个中继器,接收衰减严重的信号后重新恢复出干净的眼图。取消 DSP 后,信号从发送端到接收端的累积损耗全部由交换机 ASIC 的 SerDes 一次性承受。当传输距离增长、信道总损耗增大到超出 SerDes 均衡能力时,误码率将急剧恶化。
因此,LPO 的优势区间在短距离(数据中心内部 0.5–500m 范围),并不适用于更长距离的企业网/城域网/长途传输场景。功耗低和距离长之间不存在正相关关系。
误读三:“LPO 是完全成熟的技术”
纠偏:截至 2025 年 7 月,LPO 的商业化仍处于早期阶段,技术成熟度距离全面大规模部署尚有差距。
具体表现为:
- 线性接口的标准化工作仍在进行中,互联互通尚未有最终版国际标准
- 多数交换机平台和网络操作系统对 LPO 的软件支持尚在开发中,未形成“即插即用”体验
- 大规模部署的长期可靠性数据和现场运维经验尚未积累
- 1.6T LPO 尚处开发/送样阶段,未进入规模量产
将 LPO 视为“完全成熟的现货方案”并不准确。
误读四:“CPO 一来 LPO 就会立刻消亡”
纠偏:LPO 和 CPO 各有优势区间,短期内更可能是互补并行而非替代关系。
CPO 的目标是极致的带宽密度和功耗优化,面向的是对成本和运维复杂度相对不敏感的旗舰级交换平台。LPO 则在保留可插拔形态的前提下实现显著功耗降低,在可维护性、故障恢复、渐进部署节奏上有天然优势。业界普遍认为两者将在不同层级、不同定位的交换机平台上共存相当长一段时间。LPO 的生命周期不取决于 CPO“有没有”,而取决于 CPO“成本够不够低、好不好修”——这两点至少在 2028 年前抱有显著不确定性。
最新事件
以下事件时间截止 2025 年 7 月,按时间倒序排列,均为主要事件而非全部公开动态。
- 2025 年 6 月:OIF 在季度技术委员会会议上更新了线性光学接口实施的通用电气规范(CEI-Linear)草案进展,目标在 2025 年末前完成初版投票。该规范旨在为 LPO 模块与交换机之间的电接口提供统一参照,减少互操作障碍。
- 2025 年 5 月:Meta 在 OCP 2025 年区域峰会上分享了其内部 LPO 验证结果,展示了 800G LPO 模块在自研交换机平台上的误码率、功耗和延迟数据,并表示在部分新建 AI 集群中推动 LPO 部署。具体部署规模和商用模块供应商名单未披露。
- 2025 年 4 月:锐捷网络在其 2025 年全球合作伙伴大会上宣布 800G LPO 光模块正式面向市场商用供货,成为国内较早进入批量供货阶段的厂商。公司同时展示了 1.6T LPO 的预研产品。
- 2025 年 3 月:OFC 2025 大会上,多家中外厂商展示了 800G LPO 模块的最新进展,包括中际旭创、新易盛、华工正源、Broadcom 等。会中讨论的焦点问题是“线性接口的互联互通测试结果”和“1.6T LPO 的可行性”。部分厂商进行了跨厂商的互联互通现场演示,但参与厂商组合有限,尚不能代表全行业互操作成熟。
- 2025 年 2 月:Arista Networks 在 2024 年 Q4 财报电话会议上首次公开提到,已与多家客户完成 800G LPO 的概念验证(PoC)测试,预计 2025 年下半年开始批量部署。
- 2024 年 12 月:Digitimes 报道 Gemtek 已完成 800G LPO 设计,并规划 1.6T 八通道 SFF 模块于 2026 年第四季度量产。
- 2024 年 10 月:OCP 全球峰会上,微软和 Meta 共同主持了“线性可插拔光学”专题讨论,呼吁产业链加速标准化和降低互操作门槛。会中披露的多个测试结果表明,LPO 在 800G 短距场景下的误码率可以满足数据中心内互联的可靠性要求,但跨厂商互操作仍有边际案例需要解决。
跟踪指标
关注 LPO 行业发展,可持续跟踪以下关键信号:
标准化与生态指标
- OIF CEI-Linear 规范的发布进度:该规范的正式发布是 LPO 生态从“各自验证”走向“通用互联”的标志性事件。可关注 OIF 官网的 Press Release 和技术文档动态。
- **IEEE P802.3df/802.