光模块技术对决：LPO与CPO，谁能主导未来数据中心的光互联？
在数据中心和高性能计算（HPC）领域，光互联技术已经成为网络架构中的核心组成部分。随着数据传输速率和网络带宽的需求不断提高，光模块技术也经历了从传统的可插拔光模块到更先进的LPO（Linear Pluggable Optics，线性可插拔光模块）和CPO（Co-Packaged Optics，共封装光模块）技术的演变。这两项技术在功耗、延迟、成本、应用场景和扩展性等方面各有特点，本文将深入分析LPO与CPO的性能对比，并探讨它们在未来数据中心、云计算和超级计算环境中的发展潜力。
一、LPO与CPO
光互联技术的两大竞争者 随着数据量的爆炸性增长，尤其是大数据、人工智能（AI）、5G及云计算的普及，数据中心面临着前所未有的带宽和性能压力。光互联技术因此成为了核心技术之一。LPO和CPO作为两项新兴的光模块技术，各自在满足数据传输需求的同时，展现出了不同的特点与挑战。
LPO（Linear Pluggable Optics）技术概述：
LPO技术是一种基于直接驱动的光模块技术，采用DSP-free（去DSP）架构，由主机芯片处理信号，而非依赖光模块内的数字信号处理器（DSP）和时钟数据恢复（CDR）芯片。通过直接驱动激光二极管（LD），LPO简化设计结构，提升功耗与延迟表现。这种技术通常适用于短距离的高速数据传输，如数据中心内部交换机和服务器之间的连接。
LPO的核心优势：
低功耗 ：节省模块侧功耗可达35%-50%【来源：Lumentum、Broadcom技术资料】。
低延迟 ：去除DSP及CDR模块，显著降低延迟，适合实时传输和高频交易。
模块化兼容 ：采用QSFP-DD或OSFP标准封装，支持热插拔，兼容现有交换架构，维护简便。
LPO的挑战：
传输距离有限 ：DSP-free架构缺乏FEC误码校正，传输距离多在500米以内，长距离场景误码率高。
标准化初期 ：OIF和Linear Drive MSA正在推进标准化，但跨厂商兼容性仍有待增强。
CPO（Co-Packaged Optics）技术概述：
CPO是一种集成化光电子技术，通过将光引擎与交换芯片（ASIC）共封装在同一模块内，实现超短SerDes距离、最小延迟及最大功耗效率。CPO广泛采用硅光子学技术，目标是为超大规模AI和云计算数据中心提供下一代超高密度互联方案。
CPO的核心优势：
高带宽密度 ：支持800G至1.6T及以上速率，满足未来AI模型训练/推理对IO的大带宽需求。
低功耗/低延迟 ：SerDes路径缩短，高度集成消除板间信号耗损，整机功耗降低30%-50%。
系统集成度高 ：适合布线密度高、空间敏感型架构，如AI HPC服务器和芯粒级互联。
CPO的挑战：
技术门槛高 ：封装工艺复杂，硅光/光电封装厂商与交换芯片厂商间协同困难。
维护不便 ：故障通常需整板更换，热插拔难度高，生态兼容性尚未建立。
二、性能对比：谁能提供更高效的光互联？
三、扩展性与市场发展：哪个方案更符合未来需求？
LPO目前已进入量产阶段，适用于以性价比为核心诉求的中短距离数据中心，预计将在下一代800G升级周期中广泛部署。尤其在Top-of-Rack与机架间AI通信路径中表现优异。
而CPO作为面向未来的系统级技术路线，因其高密度、高集成、极致能效等优势，成为应对超大模型集群IO瓶颈的关键解法。Meta、Broadcom、NVIDIA等均已开始小规模验证其部署路径。未来随着制造成本下降、硅光封装成熟，其有望成为“冷板式AI集群”中的基础网络形态。
四、结语：取舍的权衡
LPO与CPO并非完全替代关系，而是针对不同应用场景的结构性技术路线。对于追求短期成本效益与可维护性的部署环境，LPO更具吸引力。而对于以大模型、数据密集为核心的长期系统架构，CPO无疑是更具前瞻性的选择。
在未来5年内，LPO与CPO将持续在市场中并存，其生态成熟度、代工产能与行业标准进展，将共同决定其在各类AI数据中心与HPC架构中的定位。