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LPO

Linear Pluggable Optics

概念 ID
linear-pluggable-optics
更新時間
2026-05-29
來源數量
待補

LPO

3 秒看懂

線性可插拔光學器件(LPO) 是一種 “砍掉模組裡的 DSP,把訊號處理丟給交換器” 的可插拔光模組方案。結果:功耗大幅下降、延遲大幅下降、成本大幅下降,同時保留傳統可插拔形態的易維護性。它的主戰場是 AI 算力叢集內部短距高速互聯(800G→1.6T),正在成為緩解資料中心“功耗牆”和“散熱瓶頸”的關鍵技術路線。

3 分鐘產業解釋

傳統可插拔光模組內部有一顆 DSP(數字訊號處理)晶片,負責訊號恢復、補償、重定時。DSP 功能強大,但在 800G/1.6T 時代,其功耗佔比可能達到模組總功耗的 30%–50%(資料來源:LightCounting 2024 年光模組功耗分析報告)。

LPO 的思路是 把 DSP 從光模組中移除,將原本由 DSP 承擔的訊號均衡、時鐘恢復等功能,轉移到交換器主機板上的 ASIC 晶片裡統一處理。光模組本身只保留線性驅動和訊號透傳功能,不再做訊號“重整形”,因此稱為“線性驅動”。

這一技術路徑讓 LPO 在產業鏈中扮演的角色變得清晰:

  • 對資料中心/雲端廠商:同等頻寬下總功耗更低,散熱壓力更小,運營支出(OPEX)下降。以典型 AI 叢集 10 萬卡組網計算,若全部採用 LPO 模組替代傳統帶 DSP 模組,光互聯環節功耗可下降約 40%–50%(基於模組級功耗對比推算,系統級實際節省比例因組網架構而異)。
  • 對 AI 訓練叢集:大型模型並行訓練對尾延遲極其敏感。傳統模組內 DSP 會引入百納秒級處理延遲;LPO 消除該處理環節後,端到端延遲顯著降低,對 AllReduce 等通訊密集型集合操作有明顯收益。根據微軟 Azure 團隊在 2024 年 OFC 會議上公開的研究資料,LPO 方案的鏈路延遲可比傳統方案降低約 80–120 納秒。
  • 對裝置商:保留了 SFP/QSFP-DD/OSFP 等標準可插拔形態,線纜或模組故障時可熱插拔更換,運維友好,避免了某些光電共封裝方案(CPO)帶來的“壞了整板換”的運維恐懼。

但代價同樣明確:訊號在 PCB、聯結器、銅纜上傳輸時產生的損耗和串擾,從前由模組內 DSP 就近補償,現在必須由交換器側的 ASIC 在更遠的距離上處理。這使訊號完整性(SI)成為 LPO 商用化的核心瓶頸,也倒逼交換器 ASIC 的 SerDes 能力和系統級鏈路預算設計全面升級。

與傳統可插拔方案的對比(口語化理解版)

傳統可插拔光模組可以類比為一臺自帶“翻譯+糾錯”功能的終端裝置——光模組接收訊號後,內部 DSP 先把訊號“洗乾淨”“重整好”,再傳給交換器。LPO 則相當於把“翻譯+糾錯”的工作全部交給交換器主機板上的處理器,光模組只負責“原樣搬運”。好處是光模組變輕了(功耗降、成本降),壞處是交換器側必須足夠“聰明”(SerDes 均衡能力要強),且整條傳輸鏈路必須足夠“乾淨”(訊號質量不能太差)。

技術原理

1. 架構層面的本質差異

傳統可插拔光模組的鏈路為:

交換器 ASIC → PCB 走線 → 聯結器 → 光模組內 DSP → 光引擎 → 光纖
                                             ↑ 訊號恢復/重定時發生在這裡

LPO 的鏈路變為:

交換器 ASIC(含強化的 SerDes/均衡能力)→ PCB 走線 → 聯結器 → 光模組內線性放大器 → 光引擎 → 光纖
                                                                     ↑ 僅線性放大/透傳,不重定時

關鍵變化在於:訊號補償的視點從模組移到了系統。這要求交換器 ASIC 與 LPO 模組之間形成“線性直連”關係,訊號在到達交換 ASIC 的 SerDes 接收端時,仍保有足夠的眼圖張開度以滿足誤位元速率要求。

從系統工程視角看,LPO 的本質是一次功能重劃分(functional repartitioning):傳統架構將訊號完整性補償功能封裝在光模組內部,實現了模組與交換器之間的“數字隔離”;LPO 打破了這種隔離,將補償功能上移至交換器 ASIC,以犧牲介面標準化便利性換取能效和延遲收益。

2. 為什麼 DSP 那麼耗電?

光模組中的 DSP 實質上是一個高速數字訊號處理器,通常包含:

  • 模數/數模轉換(ADC/DAC):將模擬訊號取樣轉換為數字訊號進行處理,再將處理後的數字訊號轉換回模擬訊號
  • 自適應均衡器(FFE/DFE/CTLE):對通道引入的碼間干擾進行補償
  • 時鐘資料恢復(CDR):從資料流中提取時鐘,實現收發同步
  • 前向糾錯(FEC)編譯碼:對資料進行編碼以增強抗噪能力

這些功能在 100G–400G 時代已經成熟,但到 800G 乃至單 lane 100G–200G PAM4 速率下,ADC/DAC 取樣率需進入數十 GHz 量級,Nyquist 頻率達 26.5625 GHz(對應 106.25 Gbps PAM4),DSP 功耗急劇膨脹。根據 Credo Technology 在 2024 年釋出的技術白皮書,一顆典型的 800G DSP 晶片在滿負荷工作時的功耗可達 8–12W,佔模組總功耗的 40% 左右。LPO 拆除 DSP 後,模組內僅保留線性 TIA/Driver,功耗自然大幅下降。

3. LPO 如何維持訊號完整性的“及格線”?

從線性鏈路損耗預算的視角,完整鏈路可分解為:

ASIC Tx → (板級損耗①) → 聯結器(損耗②) → (模組內微帶/焊線損耗③) → Laser Driver → 雷射器
光接收鏈路反方向類推

傳統方案中,模組內 DSP 可以承受極差的通道輸入(例如 40–50dB 插入損耗),然後在本地“修復”訊號。LPO 中,整條鏈路的總插入損耗、回損、串擾必須被嚴格控制,且由 ASIC 的 SerDes 在遠端統一應對。這意味著鏈路中任意環節的劣化都會直接影響最終接收端的訊號質量,沒有中間“再生”節點可以挽救。

這是 LPO 最現實的工程門檻,涉及多項硬約束:

  • 鏈路長度限制:交換器 ASIC 到光模組聯結器之間的 PCB 走線長度通常需控制在數英寸以內,超出則損耗超標
  • PCB 材料要求:需使用超低損耗材料(如 Megtron 6/7 等級),損耗角正切需低於 0.002(普通 FR-4 約 0.02),到 53 GHz 頻率下的插入損耗需滿足 IEEE 802.3df 定義的參考鏈路預算
  • 聯結器效能:QSFP-DD/OSFP 聯結器在高頻段的阻抗匹配和串擾隔離成為關鍵指標
  • 交換器廠商與光模組廠商必須進行聯合鏈路模擬與互操作驗證,這是 LPO 推廣速度可能低於樂觀預期的根本原因

4. “矽光 + LPO”的技術合流

矽光子技術引入後,可利用矽基材料的光電特性,在單一晶片上整合調變器、波導、探測器等光學元件。將矽光技術與 LPO 結合,形成“矽光 + LPO”方案,其技術邏輯在於:

  • 矽基調變器(如微環調變器、馬赫-曾德爾調變器)的驅動特性與 III-V 族調變器(如銦磷 EML)不同,矽光調變器通常需要較低的驅動電壓擺幅,與線性驅動的配合可能實現更優的能效平衡
  • 矽光整合可減少模組內部的光學封裝環節和訊號路徑長度,有利於降低模組內損耗
  • 單片整合方案理論上可進一步降低模組 BOM 成本,對 LPO 的成本優勢形成疊加效應

目前,具體調變器效率、dB 損耗數值、驅動電壓擺幅量化收益等引數,在 LPO 語境下的公開定量資料有限,產業界尚處於技術驗證階段。公開資料未見“矽光 LPO”方案對比“傳統矽光”方案的完整測試報告。

5. 與 CPO(光電共封裝)的產業定位

LPO 常與 CPO 被放在同一張幻燈片裡討論,但兩者解決的是同一個“功耗牆”問題的不同路徑:

  • CPO:把光引擎裝進交換 ASIC 的同一封裝(甚至同一 interposer 基板),光電距離縮短到毫米級甚至亞毫米級,藉此徹底消除長距離 PCB 走線的損耗。功耗和頻寬密度均為極致水平,但製造工藝複雜、測試難度大、維修需整板更換,當前製造良率和成本仍是商業化障礙。
  • LPO:走“最小化變革”路徑。保留可插拔形態,僅在模組功能和交換器側做出調整。功耗下降幅度不如 CPO 極致,但無需重構封裝體系,部署節奏更快,運維體系與現有模式完全相容。

產業界目前的共識傾向是:LPO 是短期(2025–2028)規模化方案,CPO 是長期(2028+)終極態方案。需要指出,該時間分期是基於 2025 年初的公開資訊判斷,各廠商路線圖差異可能導致實際節奏偏移。


關鍵引數

以下引數基於截至 2025 年 7 月的公開資訊,均標註來源或說明不確定性。凡僅保留定性描述而未標註具體數字的條目,表明公開資料缺乏可採信的統一測試資料。

模組功耗

相比同類帶 DSP 的傳統光模組,LPO 模組功耗有顯著下降。根據銳捷網路在 2025 年 OFC 會議上公開發布的產品資料,其 800G LPO 模組典型功耗約為 8–10W,而同期傳統帶 DSP 的 800G 光模組功耗約為 14–16W,降幅約 35%–40%。需要注意的是,不同廠商、不同封裝形態的實際功耗資料可能存在差異,上述資料僅代表特定產品,不具有行業普適性。

端到端延遲

LPO 消除 DSP 中的 ADC/DAC 轉換、均衡處理、FEC 編解碼等環節引入的延遲。微軟 Azure 在 2024 年 OFC 的公開演講中提到,LPO 方案相比傳統帶 DSP 模組可在單向鏈路中節約約 80–120 納秒的處理延遲。對於分散式 AI 訓練中 AllReduce 等操作(通常涉及數百至數千次鏈路互動),累積延遲節約的收益需結合具體網路拓撲和通訊模式分析。

支撐速率

  • 800G LPO:2025 年已有多家廠商宣佈商用產品就緒。銳捷網路 2025 年 3 月宣佈 800G LPO 光模組進入商用階段[銳捷網路 2025 年 3 月公開新聞稿]。Gemtek 明確 2025 年推出 800G LPO 產品[Digitimes 2025 年 2 月報道]。
  • 1.6T LPO:Gemtek 已規劃開發下一代 1.6T 八通道 SFF 模組,目標量產時間指向 2026 年第四季度[Digitimes 2024 年 12 月報道]。中際旭創在 2025 年 3 月投資者交流中也提及 1.6T LPO 產品已進入客戶送樣階段。
  • 3.2T 及以上:公開資料未見具體的時間表。產業調研網在其 2025 年 LPO 行業報告中指出,隨著交換器埠向 1.6T→3.2T 演進,訊號完整性挑戰將更加嚴峻,LPO 能否繼續擴充套件至 3.2T 速率尚存在技術不確定性。

傳輸距離

由於沒有 DSP 做訊號再生/整形,LPO 的有效傳輸距離受到更大的鏈路損耗約束。目前行業共識是 LPO 主要適用於資料中心內部短距互聯場景:伺服器到 ToR 交換器(典型 0.5–2m)、ToR 到 Leaf 交換器(典型 2–50m)、Leaf 到 Spine(典型 50–500m)。超過 500m 的場景通常仍需使用帶 DSP 的傳統模組或半重定時(half-retimed)方案。具體距離上限取決於鏈路預算和 SerDes 均衡能力組合,沒有可引用的統一數值。

FEC 策略

LPO 方案中 FEC(前向糾錯)處理位置與傳統方案不同。傳統模組內 DSP 可執行 FEC 編解碼;LPO 中 FEC 功能轉移至交換器 ASIC 側。當前 LPO 普遍依賴端到端的端站 FEC(end-to-end FEC),對鏈路誤位元速率的容忍度、FEC 增益分配等引數仍在 IEEE 和 OIF 標準化討論中,尚未形成最終規範。


技術路線

技術演進階段

  1. 技術前史(2010s):資料中心主流 10G/40G/100G 互聯,光模組內 DSP 功耗佔比尚可接受,產業界未產生移除 DSP 的強烈動機。LPO 概念未出現。
  2. 概念萌芽期(約 2018–2021):400G 時代 DSP 功耗矛盾開始暴露。產業界開始探討半重定時(half-retimed)和線性直驅的可行性方案。OIF 啟動線性介面電氣規範初步討論,但 LPO 成熟度不足。
  3. 需求爆發期(2023–2025):大型模型訓練對頻寬和海量互聯的需求引爆功耗焦慮。2023 年以 Meta、微軟為代表的超大規模資料中心運營商開始在 OCP 架構下公開討論 LPO 方案。2024 年 OFC 會議上 LPO 成為核心議題,銳捷網路、中際旭創、新易盛等廠商展示了 800G LPO 樣品。2025 年被多家廠商和行業分析機構列為 800G LPO 商用推廣的關鍵年份。
  4. 規模量產與標準化期(2025–2028,預測):1.6T LPO 預計 2026 年第四季度至 2027 年進入送樣/量產階段。標準化程序由 IEEE(P802.3df 等任務組)和 OIF 推進。矽光與 LPO 的融合加速驗證。
  5. 中長期競合期(2028+,預測):LPO 與 CPO 的技術競合達到高峰。CPO 能否實現製造成本突破,將決定 LPO 生命週期的長度。

與 CPO 的技術路線對比

維度LPO(線性可插拔)傳統可插拔(帶 DSP)CPO(光電共封裝)
模組內 DSP無(或簡化為封裝內輕量訊號調理)
訊號處理位置交換器 ASIC 側模組內部 DSP光/電同一封裝內就近處理
功耗特徵低(模組功耗約降 35%–40%,來源見關鍵引數節)高(DSP 佔比大)極致低(系統級功耗約降 50%+,來源:Broadcom 2024 年 CPO 技術白皮書)
端到端延遲更低(節約約 80–120ns,來源見關鍵引數節)較高極低(光電距離 <50mm,單向延遲通常 <10ns 量級)
可維護性優(標準可插拔,支援熱替換)差(光引擎在封裝內,更換需整板級操作)
標準成熟度演進中(線性電氣介面標準制定中)成熟(CMIS 5.x 等已完善)早期(多源協議初建,暫無完整互通標準)
單埠典型速率800G 商用化→1.6T 開發中800G 規模化量產1.6T–3.2T 展示/試驗
商用時間視窗2025 年起規模商用已規模商用樂觀預期 2028+(各廠商表述不一)
成本趨勢模組 BOM 下降,交換器 ASIC 複雜度成本增加模組成本高(DSP 佔 BOM 約 20%–30%)封裝製造成本極高,良率制約短期經濟性
生態系統依賴需交換器 ASIC 與模組廠商協同模組可獨立於交換器介面需代工廠、OSAT、光引擎廠商深度協同

(資料來源:除文中單獨標註外,整體對比架構基於 OIF 2024 年光學介面白皮書及 LightCounting 2024 年光模組市場報告的通用性描述。CPO 延遲量級參考了 Broadcom 2024 年公開發布的 CPO 技術資料。)


上游

LPO 產業鏈上游涉及三大類核心元器件供應商,其中線性驅動電晶片是 LPO 新增的關鍵環節。

電晶片

  • 線性跨阻放大器(Linear TIA):用於光接收端,將光電探測器輸出的微弱電流訊號轉換為電壓訊號,需在保持線性度的同時提供足夠增益。LPO 對 TIA 的線性度、頻寬平坦度、群延遲變化的要求顯著高於傳統方案。主要供應商包括 Semtech、MACOM、Credo 等。
  • 線性雷射驅動器(Linear Driver):用於光發射端,直接驅動 EML 或矽光調變器。LPO 取消了 DSP 輸出端的數字控制介面,驅動器必須接受來自交換器 ASIC 的未經均衡的原始電訊號併線性放大。主要供應商包括 Semtech、MACOM、MaxLinear 等。
  • 高速雷射器晶片
    • EML(電吸收調變雷射器):當前 800G LPO 主流方案,產業成熟度高。供應商包括 Lumentum、三菱電機、住友電工等。
    • 矽光調變器晶片:用於“矽光 + LPO”方案,整合度高,但當前在調變效率與驅動電壓匹配上仍需最佳化。供應商包括 Intel、Cisco(Acacia)、Marvell(Inphi)等。
  • 光電探測器:高速 PD 晶片,與 TIA 協同完成光電轉換。傳統 InGaAs/InP 方案成熟,矽光整合 PD 不斷發展。
  • DSP 被移出模組 BOM:這是 LPO 對上游供應鏈最大的改變——傳統 DSP 供應商(如 Marvell、Broadcom、Credo 等)在 LPO 模組直接業務量中將減少,但其在交換器 ASIC 側的 SerDes IP 或交換晶片整體方案中的價值量反而提升。

無源器件與材料

  • 超低損耗 PCB 材料:LPO 對通道損耗敏感,倒逼交換器和光模組的 PCB 採用更高等級材料。典型材料如松下 Megtron 6/7、Isola Tachyon 100G 等,損耗角正切需低於 0.002(典型資料,具體供應商規格存在批次差異)。供應商包括松下、Isola、臺光電子等。
  • 精密聯結器:QSFP-DD/OSFP 聯結器在高頻段(>50 GHz)的阻抗一致性、串擾隔離能力成為影響鏈路預算的關鍵指標。主要供應商包括 Amphenol、Molex、TE Connectivity 等。LPO 場景對聯結器的 S 引數一致性要求更為嚴苛,部分廠商已推出針對 LPO 最佳化的“線性介面聯結器”產品。

交換器 ASIC 與 SerDes IP

  • 交換器 ASIC:需內建強化的 SerDes 均衡能力(CTLE/DFE 抽頭深度增加、FEC 協同處理),承擔原 DSP 的部分訊號恢復職能。LPO 對 SerDes 的需求驅動了交換晶片設計升級,也提升了 SerDes IP 授權的價值。
  • 主要交換晶片廠商: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 年的產品路線圖中表達了對線性介面的支援意向,但具體量產版本的“LPO-ready”能力需參閱各廠商官方釋出的技術規格書。

下游

雲端服務商與 AI 算力叢集(LPO 核心需求方)

大型資料中心和 AI 訓練叢集是 LPO 最核心的需求來源,其驅動力主要來自三個方面:

  1. 功耗約束:超大規模資料中心的總功率配額(通常 50–150MW)中,網路裝置功耗佔比約 5%–10%。對於 AI 叢集(特別是萬卡至十萬卡級別),網路互聯功耗佔比可能更高。LPO 帶來的模組級 35%–40% 功耗下降可為資料中心騰出更多電力資源分配給計算側。Google、Meta、微軟、亞馬遜、字節跳動等均有強烈動機推動 LPO 的驗證和部署。
  2. 延遲敏感型應用:大型模型並行訓練的 AllReduce 通訊延遲直接影響訓練吞吐量。Meta 在其開放計算專案(OCP)2024 年峰會上公開討論了 LPO 在其 AI 訓練叢集中的延遲收益。
  3. 運營支出最佳化:更低功耗直接轉化為更低的電力成本(包括冷卻成本),在模組的全生命週期內產生經濟收益。大型雲端廠商通常使用 TCO(總擁有成本)模型評估新技術,LPO 在 TCO 指標上相對於傳統模組的優勢是其採納的核心動力。

裝置 OEM 廠商

思科、Arista、華為、HPE(Aruba)、Juniper 等裝置 OEM 將 LPO 作為其交換器產品線的差異化賣點。對於面向超大規模客戶的裝置商而言,支援 LPO 意味著可以參與客戶下一代的低功耗網路部署競標,已成為市場競爭的必要條件而非可選項。

Arista 在 2025 年 2 月的財報電話會議上明確表示,其 800G 交換器平台已做好支援 LPO 的準備,並在多個客戶環境中進行了測試。思科在 2024 年 Cisco Live 大會上展示了整合 LPO 模組的 Nexus 交換器。

企業資料中心與邊緣場景

對於非超大規模企業資料中心,LPO 的吸引力相對有限——功耗節省的絕對值不夠顯著,同時還需承擔早期標準的互操作風險。但在某些對延遲極致敏感的高頻交易或邊緣 AI 推論場景,LPO 的低延遲特性可能成為差異化需求點。目前該細分市場的 LPO 採用仍屬早期探索階段,公開資料未見大規模企業客戶部署案例。


受益公司

以下基於產業公開資訊及分析機構報告,梳理在 LPO 產業鏈中可能受益的公司型別及代表性企業。本文僅為技術資訊彙總,不構成任何形式的投資建議,不存在推薦股票或預測股價漲跌的意圖。

光模組廠商

LPO 的去 DSP 設計改變了模組內部價值量分配,具備以下能力的廠商或在 LPO 週期中獲得更大份額:

  • 中際旭創(InnoLight):據 LightCounting 2024 年光模組市場份額報告,中際旭創在全球數通光模組市場中位列前三。公司已公開推出 800G LPO 產品,並在 2025 年 3 月投資者交流中揭露 1.6T LPO 已完成客戶送樣。產能方面,2024 年度年報揭露公司光模組年產能約 2800 萬隻(含各速率段,資料來源:公司 2024 年年報),LPO 產品的實際產能分配及出貨量未單獨揭露。
  • 新易盛(Eoptolink):2024 年 OfC 展出 800G LPO 模組樣品,為頭部數通光模組廠商。2024 年度營收約 45.5 億元人民幣(來源:公司 2024 年度業績快報),LPO 產品對營收的實際貢獻尚未單獨揭露,預計 2025 年下半年開始有初步批量出貨。
  • 銳捷網路(Ruijie Networks):2025 年 3 月公開新聞稿宣佈 800G LPO 光模組進入商用階段,是較早公開發布商用計劃的廠商之一。作為同時覆蓋交換器和光模組的廠商,在交換側與模組側的協同最佳化上具備獨特優勢。
  • Gemtek Technology:公開報道(Digitimes,2024 年 12 月)顯示該公司已完成 800G LPO 產品開發,並規劃 2026 年第四季度量產 1.6T 八通道 SFF 模組。Gemtek 總部位於中國臺灣,2024 年全年營收約 218 億新臺幣(來源:公司公開財務資料),光模組業務佔總營收比重公司未單獨揭露。
  • 華工正源:2024 年 OfC 展出 800G LPO 模組,為國內光模組重要參與者。公開資料未見具體營收拆分和 LPO 出貨量資料。

交換器晶片廠商

LPO 對交換器 ASIC SerDes 能力的依賴顯著提升了交換晶片在生態中的話語權:

  • 博通(Broadcom):Tomahawk 5/6 系列交換晶片支援 800G 埠,其 SerDes 均衡能力在業界處於領先地位。博通 2024 財年(截止 2024 年 10 月)網路晶片業務營收約 120 億美元(來源:博通 2024 年年報),AI 定製化 ASIC 及交換晶片是增長核心驅動力。LPO 趨勢與博通交換晶片業務的增長方向一致,但 LPO 對 SerDes IP 授權或晶片銷售的量化影響未見公開資料。
  • 美滿電子(Marvell Technology):Teralynx 系列交換晶片面向資料中心和 AI 叢集,同時 Marvell 也擁有 DSP 和 PAM4 SerDes 技術組合。作為傳統光模組 DSP 供應商,LPO 可能減少其在模組端的 DSP 直接銷售,但在交換晶片側和線性驅動電晶片側有機會彌補。Marvell 在 2025 年 3 月分析師日上表示將積極應對 LPO 趨勢。
  • 輝達(NVIDIA):Spectrum-X 系列乙太網路交換平台是 AI 叢集組網的關鍵產品。NVIDIA 在 2025 年 GTC 大會上提到其 Spectrum-X800 平台支援低延遲特性,但未明確提及 LPO 支援的具體時間表。公開資料中,NVIDIA 尚未揭露其在 LPO 方面的具體產品路線圖。

雲端廠商/超大規模使用者

Google、Meta、微軟、亞馬遜等超大規模資料中心運營商本身即為 LPO 的最大受益使用者,其技術驗證節奏和規模部署決策影響著整體產業的商業化進度。Meta 通過 OCP 公開推動 LPO 規範討論,是行業生態建設的積極力量。


市場規模

重要提示:LPO 作為尚處商用初期階段的新興技術,其市場規模預測資料在不同研究機構之間存在顯著差異。以下資料均標註來源和口徑,讀者應審慎對待預測性資料。

全球光模組市場總量

根據 LightCounting 釋出的《2025 年光通訊市場預測報告》(2025 年 1 月版),全球光模組市場規模在 2024 年約為 125 億美元,其中乙太網路光模組(主要是資料中心應用)佔比約 60%,約 75 億美元。該機構預測,到 2029 年,全球光模組市場總量有望達到 240 億美元,年複合增長率約 14%。

LPO 市場滲透率預測

不同機構對 LPO 滲透速度的判斷差異明顯:

  • LightCounting(2025 年 1 月報告):預計 LPO 光模組在乙太網路光模組中的營收佔比將從 2025 年的不足 2% 提升至 2029 年的約 15%–20%,對應 LPO 模組市場規模約為 20–30 億美元。該預測假設 LPO 主要替代 AI 叢集內部短距互聯場景的傳統模組。
  • 產業調研網(《2026–2032 年全球與中國 LPO 光模組發展現狀分析及前景趨勢報告》,2025 年 3 月版):預測偏保守,認為 LPO 滲透率在 2028 年前難以突破 10%,主因是互聯互通標準的滯後。具體市場規模資料在該報告的付費版本中,公開摘要未揭露詳細金額。
  • 某頭部券商量化測算(2025 年 5 月研究部報告,具體機構名稱略去以遵守中立表述原則):以 2025 年全球 800G 光模組出貨量約 1200 萬隻為基數,假設 LPO 滲透率從 2025 年 3%提升至 2028 年 25%,對應 2028 年 LPO 模組出貨量約 300 萬隻(全部折算為 800G 單埠)。該測算未公開 2028 年以後資料。
  • 公開資料未見針對中國市場 LPO 市場規模的獨立統計或權威預測。全球市場預測的差異主要來源於對交換器側支援節奏、標準化進度和 CPO 替代速度的不同假設。

LPO 相關電晶片市場

LPO 專用線性驅動晶片(Linear TIA + Linear Driver)市場是新增細分市場。LightCounting 預計該市場到 2029 年可達 4–6 億美元的規模(口徑:含 800G 和 1.6T 的模組內電晶片銷售額,資料來源同前)。Credo Technology 在 2024 年投資者日上曾給出過更樂觀的估計,但此為單家廠商預測,不代表行業共識。

需要關注的變數

LPO 實際市場規模高度依賴以下尚未確定的變數:

  1. 標準化進度:IEEE/OIF 線性介面規範的最終落地時間和採納範圍
  2. CPO 商用節奏:若 CPO 在 2027 年前後取得成本突破,LPO 市場空間將被壓縮
  3. AI 資本支出週期:AI 訓練/推論叢集的建設節奏直接決定光模組總需求

玩家對比

LPO 光模組廠商對比

以下對比基於截至 2025 年 7 月的公開資訊,凡標註“公開資料未見”表示在撰寫時未能查詢到可引用的公開資訊。

廠商800G LPO 狀態1.6T LPO 狀態2024 年光模組相關營收(公開資料)主要客戶揭露備註
中際旭創商用產品已釋出,2025 年上半年量產送樣階段(2025Q1 投資者交流自述)約 260 億元人民幣(2024 年年報,含所有速率段和資料通訊/電信產品)未單獨拆分母公司及合資公司客戶,公開資訊指向北美/中國頭部雲端廠商已揭露產能規劃但 LPO 產能佔比未單列
新易盛樣品展示,2025H2 預期初步批次開發中,送樣時間未揭露約 45.5 億元人民幣(2024 年度業績快報)頭部網際網路廠商,未揭露具體名單LPO 營收貢獻尚未體現
銳捷網路商用階段(2025 年 3 月公開新聞稿)公開資料未見明確時間表母公司星網銳捷 2024 年營收約 163 億元人民幣,光模組業務未獨立拆分未單獨揭露交換+光模組協同能力突出
Gemtek2025 年推出(Digitimes 2025.02 報道)2026Q4 量產目標(Digitimes 2024.12 報道)公司 2024 全年營收約 218 億新臺幣(摺合約 6.8 億美元),光模組業務佔比公司未單獨揭露公開資料未見具體揭露通過 ODM 模式服務雲端廠商
華工正源樣品展示公開資料未見明確時間表未單獨揭露(華工科技整體 2024 年營收約 130 億元人民幣)公開資料未見具體揭露LPO 商用進展相對遲緩

(營收資料若以人民幣標註均為原始財報貨幣單位已換算為人民幣;兌換率參考 2024 年末或當期平均匯率,具體以各公司公開揭露為準。)

技術能力差異項

LPO 光模組的核心技術能力差異主要體現在以下方面:

  1. 線性電晶片選型與適配:頭部廠商通常與 Semtech、MACOM 等電晶片供應商建立深度合作,定製最佳化引數,二線廠商更多采用公版方案。
  2. 鏈路模擬與 SI 工程能力:LPO 要求光模組廠商具備完整的端到端通道模擬能力,能從系統視角設計模組內部訊號路徑,這是拉開梯隊差距的關鍵技術壁壘。
  3. 量產測試能力:LPO 模組的量產測試需要模擬線性介面訊號環境,傳統 DSP 模組的測試平台無法直接複用,需重新開發或購買專用裝置。建立了 LPO 專用測試能力的廠商在良率和成本上將佔優。公開資料未見各廠商 LPO 測試平台的具體投入金額。

風險

技術風險

  1. 訊號完整性瓶頸:LPO 的成功極度依賴整條物理鏈路的訊號質量。即使模組內部設計良好,如果客戶環境中的 PCB 材料、聯結器等級、走線長度未滿足鏈路預算要求,就可能出現鏈路不穩定/高誤位元速率。這增加了 LPO 部署的技術門檻和運維不確定性。
  2. 互操作性風險:LPO 的核心矛盾在於:光模組與交換器 ASIC 之間不再是“數字隔離”關係,而是相互依賴的“線性直連”。如果交換器廠商與光模組廠商未做充分的互操作驗證,不同廠商的 LPO 模組與交換器之間可能出現相容性問題。OIF 和 IEEE 的標準化工作是降低這一風險的主途徑,但標準最終敲定和落地的時間存在不確定性。截至 2025 年 7 月,公開資料未見已釋出的最終版 LPO 線性介面國際標準。
  3. 速率天花板風險:800G LPO 的訊號完整性挑戰已屬嚴峻,1.6T LPO(每 lane 200G PAM4,Nyquist 頻率超 53 GHz)能否在可插拔形態和標準 PCB 材料約束下實現可靠的訊號傳輸,尚未在大規模生產中得到驗證。如 1.6T LPO 無法如期成熟,LPO 在高速市場的拓展節奏將受阻。

市場風險

  1. CPO 替代風險:若 CPO 在 2027–2028 年實現製造成本的顯著下降(通過矽光整合與先進封裝工藝的成熟),並在主流交換晶片平台中整合商用,LPO 的長期市場空間將被壓縮,可能從“主流方案”降級為“中端低成本選項”。CPO 的技術進展和成本曲線值得持續關注。
  2. 標準滯後導致市場碎片化:如果聯結器、電氣介面、FEC 等標準化進度過慢,不同交換器和模組廠商可能形成多套互不相容的準專有方案,導致 LPO 市場碎片化,規模效應難以發揮,成本下降曲線受阻。
  3. AI 資本支出週期性波動:LPO 需求高度依賴 AI 訓練/推論叢集的建設節奏。若未來 AI 資本支出進入下行週期,新技術的匯入節奏可能延後,LPO 的商業化速度低於當前預期。

供應鏈風險

  1. 線性電晶片供應集中度:目前 LPO 模組所用的高效能線性 TIA 和線性 Driver 供應商相對集中(主要為 Semtech、MACOM 等),在需求快速放量階段可能出現供應瓶頸或議價權過度集中的問題。
  2. 交換器 ASIC 支援節奏的不確定性:LPO 的規模部署需要交換器端具備“LPO-ready”的 SerDes 硬體和驅動軟體支援。若主要交換晶片廠商的產品迭代節奏慢於預期,或軟體生態成熟度不足,將直接影響 LPO 在客戶側的可部署性。

誤讀糾偏

誤讀一:“LPO 就只是把 DSP 拿掉而已”

糾偏:這種說法只抓住了表象,忽視了系統架構層面的重構。

拿掉 DSP 後,以下環節均需聯動改變:

  • 模組內部設計:訊號路徑、阻抗匹配、電源完整性需要重新設計以適應線性訊號環境
  • PCB 材料和聯結器選型:需要升級為超低損耗等級以控制鏈路總預算
  • 交換器 SerDes 配置引數:均衡器的抽頭係數、增益分配策略需要針對線性介面最佳化
  • 系統級鏈路預算工程:需要交換器廠商與光模組廠商協同完成端到端模擬驗證
  • 量產測試體系:傳統基於 DSP 環回/PRBS 的測試方法不再適用,需引入線性介面的測試裝置和方法

從這個意義上講,LPO 不是“減法”(扣掉一顆晶片),而是“功能重劃分”——將原來封裝在模組內的訊號處理功能上移至交換器側,本質上是系統架構的重構。

誤讀二:“功耗更低,所以 LPO 一定支援更長傳輸距離”

糾偏:恰恰相反——LPO 的功耗低是以訊號沒有再生整形為前提的,而這意味著訊號隨距離的劣化更快。

在傳統帶 DSP 的方案中,DSP 就像一箇中繼器,接收衰減嚴重的訊號後重新恢復出乾淨的眼圖。取消 DSP 後,訊號從傳送端到接收端的累積損耗全部由交換器 ASIC 的 SerDes 一次性承受。當傳輸距離增長、通道總損耗增大到超出 SerDes 均衡能力時,誤位元速率將急劇惡化。

因此,LPO 的優勢區間在短距離(資料中心內部 0.5–500m 範圍),並不適用於更長距離的企業網/都會網路/長途傳輸場景。功耗低和距離長之間不存在正相關關係。

誤讀三:“LPO 是完全成熟的技術”

糾偏:截至 2025 年 7 月,LPO 的商業化仍處於早期階段,技術成熟度距離全面大規模部署尚有差距。

具體表現為:

  • 線性介面的標準化工作仍在進行中,互聯互通尚未有最終版國際標準
  • 多數交換器平台和網路作業系統對 LPO 的軟體支援尚在開發中,未形成“即插即用”體驗
  • 大規模部署的長期可靠性資料和現場運維經驗尚未積累
  • 1.6T LPO 尚處開發/送樣階段,未進入規模量產

將 LPO 視為“完全成熟的現貨方案”並不準確。

誤讀四:“CPO 一來 LPO 就會立刻消亡”

糾偏:LPO 和 CPO 各有優勢區間,短期內更可能是互補並行而非替代關係。

CPO 的目標是極致的頻寬密度和功耗最佳化,面向的是對成本和運維複雜度相對不敏感的旗艦級交換平台。LPO 則在保留可插拔形態的前提下實現顯著功耗降低,在可維護性、故障恢復、漸進部署節奏上有天然優勢。業界普遍認為兩者將在不同層級、不同定位的交換器平台上共存相當長一段時間。LPO 的生命週期不取決於 CPO“有沒有”,而取決於 CPO“成本夠不夠低、好不好修”——這兩點至少在 2028 年前抱有顯著不確定性。


最新事件

以下事件時間截止 2025 年 7 月,按時間倒序排列,均為主要事件而非全部公開動態。

  • 2025 年 6 月:OIF 在季度技術委員會會議上更新了線性光學介面實施的通用電氣規範(CEI-Linear)草案進展,目標在 2025 年末前完成初版投票。該規範旨在為 LPO 模組與交換器之間的電介面提供統一參照,減少互操作障礙。
  • 2025 年 5 月:Meta 在 OCP 2025 年區域峰會上分享了其內部 LPO 驗證結果,展示了 800G LPO 模組在自研交換器平台上的誤位元速率、功耗和延遲資料,並表示在部分新建 AI 叢集中推動 LPO 部署。具體部署規模和商用模組供應商名單未揭露。
  • 2025 年 4 月:銳捷網路在其 2025 年全球合作伙伴大會上宣佈 800G LPO 光模組正式面向市場商用供貨,成為國內較早進入批次供貨階段的廠商。公司同時展示了 1.6T LPO 的預研產品。
  • 2025 年 3 月:OFC 2025 大會上,多家中外廠商展示了 800G LPO 模組的最新進展,包括中際旭創、新易盛、華工正源、Broadcom 等。會中討論的焦點問題是“線性介面的互聯互通測試結果”和“1.6T LPO 的可行性”。部分廠商進行了跨廠商的互聯互通現場演示,但參與廠商組合有限,尚不能代表全行業互操作成熟。
  • 2025 年 2 月:Arista Networks 在 2024 年 Q4 財報電話會議上首次公開提到,已與多家客戶完成 800G LPO 的概念驗證(PoC)測試,預計 2025 年下半年開始批次部署。
  • 2024 年 12 月:Digitimes 報道 Gemtek 已完成 800G LPO 設計,並規劃 1.6T 八通道 SFF 模組於 2026 年第四季度量產。
  • 2024 年 10 月:OCP 全球峰會上,微軟和 Meta 共同主持了“線性可插拔光學”專題討論,呼籲產業鏈加速標準化和降低互操作門檻。會中揭露的多個測試結果表明,LPO 在 800G 短距場景下的誤位元速率可以滿足資料中心內互聯的可靠性要求,但跨廠商互操作仍有邊際案例需要解決。

追蹤指標

關注 LPO 行業發展,可持續追蹤以下關鍵訊號:

標準化與生態指標

  1. OIF CEI-Linear 規範的釋出進度:該規範的正式釋出是 LPO 生態從“各自驗證”走向“通用互聯”的標誌性事件。可關注 OIF 官網的 Press Release 和技術文件動態。
  2. **IEEE P802.3df/802.
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