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互连拐点:11 页解析机架内到多机架 Scale-Up 的 XPO/CPX/OCI 蓝图(OCP 2026 全球峰会)

2026-11-13 · PDF · 299 KB · 免费文档

这是 OCP 2026 全球峰会「Special Focus: Photonics」专题中 Celestica 产品线经理 Akarsh Bhatnagar 的「The Interconnect Inflection Point: Evolving Intra- and Multi-Rack Scale-Up AI Networks」演讲(共 11 页)。

它是一份偏「总图」的材料:把 XPO、Open CPX、OCI 三个 MSA 放到同一张系统级收敛图里,再按 reach 从 1 米到 10 公里排出连续谱,最后给出机架内 / 机架间 / 多机架 / 跨 DC 四层的互连蓝图与三阶段验证路径。

核心内容:

  • 三大瓶颈:AI/ML 集群从单机架扩到多机架后,scale-up 互连成为首要设计瓶颈——前面板散热与功耗限制模块封装密度、铜缆不足 2m 的 reach 已无法可靠覆盖整机架、用 DSP 重调劣化信号带来额外时延;
  • 系统级 MSA 收敛:产业正收敛到互补的开放规范,覆盖从前面板到硅封装全路径并保留多供应商生态;XPO 以 12.8T 模块在单个 1RU 交换机内实现最高 204.8T 带宽密度,并集成盲插冷板应对 400W+/槽;Open CPX MSA 标准化可插座、可插拔的光/铜引擎(NPO),OCI MSA 采用面向硅的 slow-wide + DWDM Bi-Di 范式;
  • XPO 是「瑞士军刀」:同一 footprint、机械与热 envelope 下可替换引擎——DAC、ACC/AEC、LPO/LRO、FRO、ZR/Coherent-lite,按 reach 与集群层级选择而无需重新设计系统,同时保留现场可维护性与热插拔,兼得 CPO 级密度;
  • reach 连续谱:无源 DAC ≤1.0m@224G(有陡峭损耗悬崖)、ACC 1.2–2m(模拟均衡,约 2.5W)、AEC 2–5m(重定时有源铜)、LPO 2–10m+(无 DSP、超低时延)、LRO/FRO 10–500m、Coherent ZR/Lite 500m–10km+;没有任何单一电或光引擎能覆盖全区间;
  • 两项新兴技术:MicroLED 光引擎以阵列发光器实现「宽而慢」的大规模并行光通道,可直接集成到硅上、目标亚 pJ/bit;Active Radio Cables(ARC)用 RF/微波导波介质替代铜与激光,沿用标准可插拔连接器与形态,预期 2–10m、轻量低损;
  • 四层互连蓝图:机架内(DAC/ACC/AEC,未来 ARC/MicroLED,密度功耗优先、可维护性次要);机架间(CPO/NPO/Open CPX/XPO,散热效率优先);排/多机架(液冷 XPO LPO/LRO/FRO,可维护性与密度平衡);排/DC(Coherent-Lite、ZR/ZR+,reach 优先);下一代交换机需集成无滴漏快断液冷歧管;
  • 打破「验证死锁」:规模部署需要大规模验证,而大规模验证又需要真实部署——于是分三步走:Phase1 用液冷 XPO 与可插座 NPO 以可更换性隔离光失效风险、改动最小;Phase2 早期部署做多厂商互通与认证(温度、BER 裕量、液冷歧管);Phase3 让通过认证的光引擎互连进入规模化的光计算 fabric;多厂商 MSA 消除专有锁定、增强供应链韧性;
  • CTA:加入 XPO、Open-CPX 与 OCI MSA 贡献规范与路线图,试点 XPO / Open-CPX 就绪平台,把液冷可插拔互连带入下一个 102.4T/204.8T 设计周期,并推动新兴技术 MSA、认证方法与多厂商互通的 OCP 讨论。

适合系统级互连规划、机架与集群架构、MSA 生态与供应链策略,以及需要在 DAC/AEC/LPO/FRO/相干之间做分层选型的从业者阅读。

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李东霏
光互连技术研究者

香农信息技术研究院,专注光模块、CPO、硅光与 AI 光互连的技术解读。

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