CPO vs. LPO：下一代数据中心光互连的技术路线之争

一、背景：为什么我们需要新的光模块技术？

在数据中心内部，服务器、交换机之间通过光模块进行数据传输。当前主流的是可插拔光模块（如QSFP-DD、OSFP），它们像“USB设备”一样可以灵活地插拔在交换机面板上。

然而，当速率向800G、1.6T甚至更高迈进时，传统方案遇到了挑战：

功耗过高：高速率所需的数字信号处理器（DSP）芯片功耗巨大，成为数据中心的“电老虎”。

速率瓶颈：电气接口的速率和密度逼近物理极限，信号完整性难以保证。

为了解决这些问题，CPO和LPO技术应运而生。

CPO，中文全称共封装光学，是一项颠覆性的技术。

核心思想：它不再是“插拔”，而是将光引擎（负责光电转换）与交换机上的硅基计算芯片（如ASIC）通过先进封装技术（例如2.5D/3D封装）集成在同一个基板或插槽上，形成一个高度集成的“超级芯片”。

技术特点：

极致能效：极大地缩短了电芯片与光引擎之间的距离，路径损耗极低，能省去高功耗的DSP芯片，功耗相比可插拔方案可降低高达50%。

超高密度：集成度极高，可以支持前所未有的端口密度和传输带宽。

挑战：技术复杂，产业链不成熟，标准化困难，并且无法热插拔，维护和升级需要更换整个设备，灵活性差。

应用场景：主要面向超大规模数据中心、AI计算集群等对功耗和带宽有极致要求的远期未来场景。

LPO，中文全称线性驱动可插放光学，可以看作是对传统可插拔光模块的一次“精简化”升级。

核心思想：它保留了可插拔的外形，但在光模块内部移除了高功耗的DSP芯片。取而代之的是，在发射端和接收端分别使用线性模拟驱动器和线性模拟跨阻放大器（TIA），通过交换机侧的专用芯片进行信号补偿，实现“端到端”的线性互联。

技术特点：

低功耗：由于去除了DSP，LPO光模块的功耗比传统可插拔模块降低约50%。

低延迟：模拟直驱，信号处理路径更短，延迟显著降低。

可维护性：保留了可热插拔的优势，运维方式与传统光模块无异，灵活性高。

挑战：对交换机芯片和光模块的模拟性能要求极高，需要协同设计，传输距离相对较短（目前主要针对≤2km的短距互联）。

应用场景：是当前800G/1.6T时代数据中心内部（尤其是AI GPU集群互联）最具落地潜力的近中期解决方案。

CPO和LPO并非简单的替代关系，而是针对不同发展阶段和场景的互补方案。

LPO 更像是“现在进行时”，它以其低功耗、低延迟和可插拔的实用性，为即将到来的1.6T时代提供了一条平滑过渡的路径。

CPO 则是“未来时”，代表了光互连技术的终极形态，将在更远的未来，当带宽和功耗要求达到新的量级时发挥决定性作用。

简而言之，LPO解决了从“今天”到“明天”的过渡问题，而CPO则规划了“后天”的蓝图。对于数据中心运营商而言，理解这两条技术路径的差异，将是做出正确技术选型和投资决策的关键。