800G光模块概念、技术路径解析

 产品展示    |      2025-09-19 04:57

数据中心规模不断扩张以及AI训练模型参数激增,网络流量呈指数级增长。传统100G/400G光模块已逐渐逼近性能上限,800G光模块成为新一代核心交换节点升级的关键组件,本篇将围绕800G光模块的核心技术路径、器件架构、关键挑战及典型应用场景进行深入解析。

一、800G光模块概念

800G光模块是指单个光模块可实现800Gbps数据吞吐能力的高速光电转换器件。相比400G,其传输能力提升一倍,但对电路设计、光学器件、封装工艺提出了更高要求。目前,800G模块主要采用8×100G PAM4 或 4×200G PAM4的电接口架构,并可根据实际部署需求支持SR(短距)、DR、FR、LR(远距)等多种传输规格,广泛应用于超大规模数据中心核心交换机及AI集群互连场景。

二、核心技术路径与架构形式

1. 电接口:PAM4 调制技术主导

800G光模块普遍采用PAM4(四电平脉冲幅度调制)信号格式,每个通道传输100Gbps或200Gbps。相较于传统NRZ(非归零)调制,PAM4在带宽不变的条件下实现更高的传输速率,但对信噪比和误码率容忍度要求更严苛。

800G(8×100G PAM4):最成熟主流方案,兼顾良好可靠性与系统复杂度;

800G(4×200G PAM4):未来趋势,通道数更少、功耗更低,但对器件指标要求更高。

2. 光接口:多模与单模并存

SR8(短距,多模,100m):适配AI集群内部高速互连;

DR8 / DR4+(单模,500m):适配交换机间连接;

FR4 / LR4(2km-10km):适用于长距骨干传输。

奥远光通已实现800G QSFP-DD SR8/DR8模块量产交付,具备良好的互操作性能与系统适配性。

三、关键器件挑战

800G光模块的实现不仅是速率提升,更是系统级协同优化。核心器件面临以下挑战:

1. 驱动与CDR芯片(LDD / CDR):高带宽、高线性度、低抖动要求;多通道集成设计带来串扰与热管理问题。

2. 激光器(EML / DFB):需具备更宽频带与温度稳定性;高速下线性调制能力成为瓶颈。

3. 探测器与TIA:响应带宽需达30GHz以上;高增益与低噪声放大能力需平衡优化。

4. 封装与散热:单模块功耗达14W以上;高密度前板要求下需解决热分布与热堆积问题。

奥远光通在800G模块中采用高集成度EML阵列与定制CDR芯片,同时引入先进热仿真设计,实现模块在高负载状态下稳定运行。

四、测试与互通,系统级验证的重要性

在800G时代,模块本体性能已不足以评估产品质量,系统级测试成为新标配:

BER(误码率)测试:确保PAM4信号在跨模块/设备中保持低误码;

COM(通道操作裕度)测试:衡量信号完整性;

热稳定性与功耗控制测试:验证模块在高密度部署下的可靠运行能力。

奥远光通800G模块已完成与主流交换芯片(如Broadcom Tomahawk 5)及品牌设备厂商的系统级互操作测试,具备大规模商用部署能力。

800G光模块是高性能通信系统演进的关键支撑点,其技术复杂度远超前一代产品,代表着光通信行业在速率、能耗、集成度等维度的整体跃迁。奥远光通将持续推动800G光模块产品线的标准化、商用化,并在硅光集成、相干通信、系统协同方向加大研发投入,为下一代1.6T高速互联奠定基础。