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在 CIOE2026 上,Marvell 分享了其对 Scale-up 和 Scale-out 光互联趋势的看法。
Marvell 认为,AI 算力集群中的 Scale-up、Scale-out 和 Scale-across,对带宽、时延和拓扑的需求完全不同,不能套用同一套方案。

机架内的 Scale-up 追求极致性能和低时延,采用铜缆还是光纤取决于实际需求。
跨机架的 Pod 级 Scale-out 时延要求放宽到毫秒级。因为距离超出机架,电信号衰减严重,必须采用光互联方案。

Marvell 对比了几种光互联方案。随着光器件靠近交换 ASIC,电气通道损耗逐步下降。NPO 和 CPO 相比传统可插拔光模块功耗减半,但可维护性随也降低了。

从技术定位上看,NPO 是过渡方案,CPO 是最终形态,二者主要面向 Scale‑up 紧耦合超节点应用。
不过,Marvell 认为可插拔方案依然是 Scale-out 的主流。随着单通道速率提升,PAM4 传输距离越来越短。
800G 时代尚不存在该问题,但到了 1.6T,PAM4 传输距离仅有约 2~3 km,导致 2~10 km 的园区互联场景需要引入 Coherent-lite 轻量相干技术。

特别的,进入 3.2T 后,Scale-out 短距离可继续用 PAM4 的 FRO 方案,但园区中长距必须改用 Coherent-lite 轻量相干方案来恢复长距传输能力。


另外,在 1.6T/3.2T 时代,多个机架的 XPU 数量将达到数千个。交换机前面板的空间、散热和供电达到物理极限,因此也需要在交换机侧引入 NPO 方案。
可以说,NPO 方案能部分应用于 Scale-out 场景。同时 Scale-up 正从机架向机列延伸,覆盖 Scale-out 跨机架的高密度短距离互连需求。

不过,Marvell 认为在短距离场景中,铜缆凭借低功耗和低成本依然是主流方案。
例如 2025 年 6 月,Marvell 发布过一款用于 AEC 有源铜缆的 Alaska® A 1.6T PAM4 DSP 方案,专为机架内短距离连接设计,支持 1~3 m 传输距离(了解更多)。

然而,当单通道速率达到 200G/400G 时,电信号从交换机 ASIC 到前面板可插拔模块的 PCB 走线损耗急剧增加。
此时便需要 NPO/CPO 方案来缩短高速电信号走线距离,以此降低功耗和时延。

目前,800G 和 1.6T 的 FRO/TRO/LPO 产品出货量已达数千万只。产业链可以在现有已验证的 TIA 和 Driver 基础上,优化 TRO 与 LPO,甚至仅去掉 DSP 来开发 NPO/CPO 光引擎。

Marvell 认为,一方面,大量 XPU 互联需要 NPO/CPO 的低时延和低功耗,解决算力机柜内部的互联痛点。
另一方面,产业已具备落地基础。单通道 100G 的 LPO 方案已验证并部署,单通道 200G 的 NPO 近封装性能也验证良好。
而且,硅光 PIC、TIA、Driver、高速连接器和基板等整条供应链逐步成熟,NPO 已具备落地条件。

但是,就跟 阿里云:3.2T NPO 技术进展及路线梳理 文章的结尾描述一样,Marvell 同样认为 NPO 也面临一些亟待解决的问题。
比如说高精度光学对准和光纤耦合,随着通道数量增加,难度明显要高于传统可插拔模块。
高密度封装带来良率风险,一旦单个通道失效,直接影响整个光引擎组件,封装工艺比普通光模块复杂得多。
此外,可靠性和热管理也是挑战,紧邻高热的交换芯片,局部温升会造成激光器波长漂移、功耗抬升、寿命缩短,显著增加整机散热架构设计难度。
最后是可维护性问题,NPO 光引擎部署在线卡板子内部,就算做成 CPX 插座式可拆卸版本,现场更换依然很不方便。
感谢阅读。
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