阿里云：3.2T NPO技术进展及路线梳理
腾讯：3.2T NPO近封装方案进展与规模化部署
意法半导体：支持NPO/CPO的硅光工艺平台进展
新易盛：基于 VCSEL 的 NPO 光引擎
最近写了不少 NPO 方面的文章，今天来简单梳理一下 NPO 的知识。
在数据中心里，功耗和散热是最大的成本之一。传统可插拔光模块要走十几到几十 cm 的电信号，I/O 接口的功耗非常高。
这种长距离走线会导致严重的插入损耗和信号失真。为了补偿，系统不得不使用高功耗的 Retimer 芯片和昂贵的超低损耗 PCB 板材。
所以，NPO 的目的就是把光引擎从面板边缘移到 ASIC 芯片旁边（近封装）。电信号只需在 PCB 上走几 cm 甚至几 mm 就能到达光引擎。
NPO 系统架构按光源来源可分为两类：NPO 多模方案和 NPO 单模方案。
在 NPO 多模方案里，光源用的是 VCSEL 阵列，直接集成在 NPO 光引擎内部。光引擎用 VCSEL 阵列产生调制光后，再通过光纤阵列耦合到 NPO 模块的输出接口。
VCSEL 是光源直调，改变注入电流就能直接调制出高速光信号，不需要单独配硅光调制器，结构简单、成本低，但传输距离较短。
NPO 单模方案采用外部激光源（ELS），也就是把激光器单独封装成符合 OIF 标准定义的 ELSFP 模块，再由这个模块给 NPO 光引擎提供连续光上。
ELSFP 提供的光源，经保偏光纤阵列输入 NPO 光引擎。ELSFP 与 OE 之间通常通过 MPO/MT 连接器对接。
光引擎内部集成硅光 MZM 调制器或微环 MRM 调制器，将电信号调制到 CW 光上。
采用外置 CW 光源的好处是，ELSFP 与光引擎物理分离，激光器热量不影响对温度敏感的光引擎，比如基于微环调制器的光引擎。
同时，ELSFP 支持面板热插拔，若激光器故障，只需更换 ELSFP 模块，无需拆卸整个 NPO 模块。
不管是单模还是多模 NPO，行业建议复用现有成熟的 QSFP-DD/OSFP-XD/OSFP 等标准金手指连接器笼座，把 NPO 光引擎封装成传统可插拔光模块的形态。
基于标准化的金手指标准，NPO 模块与 PCB 主板的连接布局主要有水平和垂直两种。
水平布局时，NPO 模块平行于主板，通过金手指平铺在主芯片周围，工艺成熟，但占用较大平面空间。
可以采用可插拔光模块中已成熟应用的双层连接器形态，通过双层叠加，在不增加模块宽度的情况下，实现光通道数量 2 倍扩展。
另一种是 NPO 模块垂直于主板，通过垂直金手指直立插接，节省主芯片周边平面空间，但对垂直高度有要求。
复用现有成熟的 QSFP-DD/OSFP-XD/OSFP 等成熟 MSA 行业规范标准，无需开发全新接口标准，可直接对接现有交换机 ASIC。
最后简单汇总对比一下。
Marvell：关于AI集群光互联选型与NPO机遇及挑战的观点
感谢阅读，
若有不准确的地方请见谅！
光芯片、光器件、光模块（OFC2026）报告汇编，采用彩色打印和 A4 装订，上下两册共计～525 页，～20万字。有需要欢迎联系订购，价格实惠！
扫码关注公众号「Optical Fiber Communication」，获取更多光通信技术解读