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光模塊行業專題報告：降本降耗趨勢顯著，聚焦技術創新。算力需求提升帶動網絡帶寬成倍提速，數據中心能耗呈指數型增長。據咨詢機 構 Tirias Research 建模預測，到 2028 年數據中心功耗將接近 4250MW，比 2023 年增加 212 倍，數據中心基礎設施加上運營成本總額或超 760 億美元。 數據中心的能耗主要體現在 IT 設備。IT 設備占數據中心整體的能耗達 45%，其 中服務器類約占 50%，存儲系統約占 35%，網絡通信設備約占 15%。 高性能交換芯片和光模塊的使用導致網絡設備功耗大幅增加。根據 Cisco 的數據 顯示，2010-2022 年全球數據中心的網絡交換帶寬提升了 80 倍，相對應交換芯片 功耗提升約 8 倍，光模塊功耗提升 26 倍，交換芯片 SerDes 功耗提升 25 倍。

LPO 線性直驅成為短距離場景下針對 DSP 功耗問題的重要解決方案

LPO 是對含有 DSP 設計的高速熱插拔以太網模塊的改進。LPO 通過使用性能提 升的 TIA、Driver 芯片，剔除高速率可插拔模塊攜帶的 DSP，帶來模塊功耗下降。 LPO 的主要壁壘在于電芯片，應用場景局限于短距離連接場景。目前全球主要 的電芯片供應商為 Macom、Semtech 以及美信，應用場景主要限于短距離（50m 內）的連接場景。 目前國內的布局 LPO 的廠商主要為劍橋科技和新易盛。劍橋科技與電芯片龍頭 Macom 建立了供應鏈合作關系，預計 2023 年下半年首批基于硅光的 LPO 400G/800G 產品實現小批量出貨。

CPO 是超高速場景下的顛覆性降耗技術，海外龍頭布局領先

數據中心帶寬的增長導致高頻電鏈接距離問題愈發突出。為了保障信號的高質量 傳輸、優化 SerDes 功耗，交換芯片和光模塊之間的封裝距離需要進一步縮短。 3D 封裝是目前 CPO 技術研究的熱點和趨勢。3D 封裝可以實現更短的互連距離、 更高的互連密度、更好的高頻性能、更低的功耗以及更高的集成度。博通稱采用 CPO 的結構可以節約 40%的功耗和 40%的每比特成本。 國內企業進入 CPO 領域較晚，在產品開發進度及技術研究方面相對海外存在明 顯的差距。目前還沒有 CPO 相關的產品推向市場，高端產品主要產品集中于 400G/800G 的硅光模塊。