800G 到 1.6T,光模块真正卡在每一条 200G lane 上
发布时间:2026-09-29 丨浏览次数:0

一只 800G 光模块换成 1.6T,外形未必发生多大变化,交换机前面板上的位置也还是那么大。但如果把金属外壳拆开,里面几乎没有

哪个关键环节可以原封不动地沿用。



800G 常见的是 112G 级电 SerDes、约 100G 光 lane,对应 PAM4 符号率大约 53 GBd;到了 1.6T,方向变成 224G 级电 SerDes、

约 200G 光 lane,符号率推到约 106 GBd。名义聚合带宽只是翻了一倍,可真正麻烦的是每一条高速 lane 都变快了。


这也是理解 1.6T 光模块最重要的一点:它不是把 800G 里面的通道数量简单乘二,而是把电接口、DSP、模拟前端、激光器、调制器、

探测器、耦合和散热一起推到更窄的工程窗口里。

如果把完整模块也算作第一层,再沿着信号路径拆下去,刚好能看到这条升级链是怎么一环扣一环的。

整机:真正变化的是每一条高速链路

一只高速可插拔光模块内部同时存在三条流:高速电信号、光信号和热流。

发送方向可以简化为

Host ASIC → SerDes → DSP/Gearbox → Driver → Modulator → WDM/Coupler → Fiber。

接收方向反过来:

Fiber → Coupler/WDM → Photodetector → TIA → DSP → Host。

还有一条经常被忽略的路径:

DSP / Driver / Laser → TIM → Metal Housing → 外部散热界面。

到了 1.6T,这三条路径一起变难。电侧要处理约 100 GBd 量级的 PAM4,光侧要把单通道推向 200G,热侧还要塞进相同等级的可插拔空间里。

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01 金属外壳:带宽还没进来,热已经先到了

金属外壳看起来最不像“高速器件”,却是 1.6T 很现实的一道约束。


800G 可插拔模块常见功耗已经在约 15—20W 量级,1.6T 方案可进一步来到约 25—30W,具体会随传输距离和技术路线变化。有限体积内的热流密度随之上升。


所以外壳不仅是机械固定件,还要负责 EMI 接触、导热界面以及向笼式结构传热。DSP、Driver、激光器的热最终都要从这里出去。中际旭创、新易盛、光迅科技等模块

厂商面对的并不是单纯的器件选型,而是整机热路径能不能闭合。


02 高速 PCB:224G SerDes 不喜欢“长路”

主机侧进入模块的第一关,是边缘连接器和高速 PCB。


112G 级 SerDes 继续推到 224G 级后,PAM4 符号率大约从 53 GBd 走向 106 GBd。速率上去之后,PCB 插损、串扰、阻抗不连续、过孔结构都会更加敏感。


DSP 可以做均衡,但它不是魔法。前面的板级链路做得差,后面就要用更重的均衡、更高功耗去补,最后热设计又被拖进来。


中际旭创、新易盛、华工科技等厂商在模块层面要处理的,就是这段从主机接口到 DSP 的高速电路径。


03 DSP:越能“救信号”,自己越热

DSP / Gearbox 是 800G 到 1.6T 升级里很容易被低估的一颗芯片。


它内部不仅有高速 SerDes PHY,还要完成均衡、时钟恢复、lane mapping 和 gearbox,把主机侧的高速电通道重新组织成适合光学发送的 lane。


问题在于,信号越快,需要补偿的高频损耗越复杂。DSP 可以把已经变差的电眼图重新拉回来一部分,却会带来功耗、延迟和散热负担。


Broadcom、Marvell、Semtech 都在这一高速 DSP、SerDes 和模拟链路领域布局。1.6T 继续往上走时,DSP 能做多少补偿,以及补偿要花多少瓦,直接影响整个模块架构。


04 Driver 与 TIA:100 GBd 之后,几毫米都开始有代价

DSP 后面不能直接驱动光调制器,中间还需要发送 Driver;接收侧探测器后面则需要 TIA,也就是跨阻放大器。


这两部分最大的特点是:必须尽量靠近光芯片。


约 100 GBd 量级下,Driver 到调制器、探测器到 TIA 之间那段 RF 互连越长,封装寄生越难控制。驱动带宽、线性度、噪声、结电容和互连寄生会一起影响眼图。


更高 Driver 摆幅可以增加调制深度,却又会增加模拟功耗。Semtech、MACOM、Broadcom 等厂商做的正是这种高速模拟前端。

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05 激光源:速率翻倍,不代表光功率白送一倍

光侧从激光器开始。


在 EML 路线中,激光产生和电吸收调制可以紧密集成;硅光 MZM 路线通常依赖连续光 CW Laser,再由硅光芯片完成调制。


不管走哪条路线,200G 单通道都不会让“可用光功率”自动增加。激光器输出功率、RIN、温漂以及进入光芯片时的耦合损耗,都要算进链路预算。


激光器结温发生变化,还会影响输出功率和波长,所以散热设计最后又绕回了光学性能。源杰科技、炬光科技、Lumentum、Coherent 都属于这一链条中的相关厂商。


06 调制器:EML 和硅光 MZM 没有简单赢家

真正到了光模块升级的核心位置,是调制器。


EML 可以理解成 DFB 激光器和 EAM 电吸收调制区紧密放在一起。最大的工程优势很直接:高速 RF 路径短,结构也紧凑。但速率继续向 200G 单通道推进后,器件带宽、

结温和制造一致性都会承受更大压力。


硅光 MZM 则是另一套思路。连续光进入硅光芯片后,通过分光器进入两个相移臂,再合束,把相位变化转化成强度变化。这种方案适合做多通道光路集成,但插损、驱动摆幅、

耦合和热调谐都进入系统权衡。


也就是说,EML 的问题不是“能不能高速”,硅光的问题也不是“能不能集成”。到了 200G lane,真正比较的是带宽、功耗、插损、集成度、温度敏感性以及量产封装能不能同时过关。

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07 高速探测器:接收端不只是“有光就行”

发送端把 200G 光 lane 做出来,接收端还要完整接住。

高速探测器可以采用不同材料和集成路线,例如硅光平台上的 Ge 探测结构,或者 InGaAs 探测结构。决定接收性能的也不只是响应度。

带宽、暗电流、结电容,再叠加后面的 TIA 噪声,共同决定高速接收灵敏度。探测器和 TIA 之间的连接同样要极短,否则寄生参数又会开始吃掉带宽。

光迅科技、华工科技、Coherent 等厂商都处在相关高速光器件链条中。

08 WDM 与耦合:光做出来了,还要无损送进光纤


调制后的光最终还要经过 MUX/DEMUX、波导、edge coupler 或 grating coupler,再进入 fiber array。

WDM 的价值很清楚:多路波长可以共用更少的光纤。但代价也同样直接,滤波器插损、波长控制和热稳定都要加入预算。

200G 光 lane 之后,可留给耦合损耗的空间更紧。光芯片与光纤之间的 die placement、光轴偏差以及封装应力都会影响最终损耗。高速光耦合对准进入微米乃至亚微米敏感区时,封装已经不再只是“把器件装起来”。

仕佳光子、光库科技、博创科技、天孚通信等厂商都处在 WDM、光器件或精密光学封装相关环节。

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09 光纤、电源和热管理:最后拼的是系统余量

模块走到最后一层,已经不只是光的问题了。

光纤阵列要把信号稳定送出去,DC-DC 要给 DSP、Driver、TIA 和光器件供电,温度监测还要跟踪内部热点。DSP、Driver、Laser 产生的热通过 TIM 进入金属外壳,再传到外部散热界面。

这也是为什么 1.6T 不能只盯着某颗“更快的光芯片”。任何一个局部环节做得太激进,都可能在另外一处付出代价:DSP 均衡更强,功耗增加;Driver 摆幅更高,热量增加;WDM 压缩纤芯数量,滤波和温控压力增加;硅光提高集成度,又要面对耦合和热调谐。

天孚通信、中际旭创、新易盛、太辰光等厂商对应的正是这条从光纤连接到模块整机的工程链路。

从 800G 到 1.6T,最准确的描述其实不是“带宽翻倍”,而是单 lane 从约 100G 走向约 200G之后,整个模块被迫重新平衡一次。

电侧从 112G 级 SerDes 迈向 224G,光侧进入约 100 GBd 的调制与探测带宽区间,DSP、模拟前端、激光器、EML 或硅光 MZM、WDM、耦合和热设计全部被绑在一起。哪条调制路线最终占据更多场景,也不会只由峰值速率决定,而要看带宽、功耗、插损、集成度和量产封装能否在同一个模块里同时成立。

1.6T 真正考验的,不是哪一颗芯片能跑得最快,而是哪套方案能让每一条 200G lane 都留下足够的系统余量。

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