突破 224G 后，安費諾帶你看技術新方向

突破224G

數據中心人工智能脈沖幅度調制（PAM）224G

數據需求增長，驅動數據中心不斷演化。探索突破224G之后的技術圖景，了解新一代互聯方案將如何改變未來的連接方式。

數據消耗與處理需求高速增長，數據中心互聯（DCI）面臨前所未有的加速挑戰。業界逐步邁向224Gb/s以上速率，高效可靠、更具擴展性及兼顧性能與成本的技術架構正加速落地。

定義下一代數據速率之路面臨重重挑戰

速率突破224Gb/s后，調制方案的選擇直接影響性能、能耗與頻譜利用率。PAM-4（四電平脈沖振幅調制）已成為高速以太網的主流行業標準，其實現NRZ（不歸零編碼）數據傳輸速率雙倍的同時卻無需提升波特率。速度的不斷提升加劇了PAM-4的噪聲問題和信號完整性難題，成為其性能瓶頸。PAM-6、PAM-8以及相干光學技術等替代方案逐漸受到關注，但這些方案在能效、復雜度和成本等方面各有利弊。數據中心網絡持續發展，架構師必須權衡性能需求與實施難題，做出明智選擇。

下一代數據速率設計中的重要考量

傳統高速互聯依賴背板實現機架內連接，同時依靠可插拔光模塊覆蓋數據中心及更遠范圍，但當速率突破224Gb/s后，電氣信道的損耗問題日益突出，成為主要瓶頸。由此促使共封裝解決方案興起，實現光學和銅質互聯與交換機芯片的緊密結合。

共封裝銅互聯（CPC）：CPC成為數據中心內短距離互聯（低于2千米）的有效方案。CPC通過減少高功率光轉換的依賴，有效降低延遲和能耗，提升信號完整性。與光學方案相比，CPC的傳輸距離較短，因而更適合機架內及近距離機架間的互聯需求。

CPC方案實現示意圖

共封裝光學（CPO）：CPO再度嶄露頭角，成為高速數據中心內互聯的優選方案。CPO將光學組件直接整合到ASIC基板上，減少了電氣損耗，顯著提升了能效表現。盡管如此，CPO的應用仍面臨熱量控制、集成難度及制造工藝等多重挑戰。

高速運行超過224Gb/s時，必須細致管理各項權衡因素。影響設計決策的關鍵因素包括：

能源效率：功耗成為新一代數據中心面臨的關鍵瓶頸。CPO與CPC技術降低單位比特功耗，成為傳統可插拔光模塊的理想替代選擇。

成本考量：共封裝解決方案的制造復雜，可能帶來額外成本壓力。隨著采用范圍擴大，規模經濟和產量改善將有助于成本的降低。

穩定性與維護性：共封裝方案帶來的一個問題是可能降低系統的維護便捷性。與支持熱插拔的傳統光模塊相比，CPO設計需整體更換模塊，運維難度顯著提升。

CPO方案實現示意圖

224Gb/s速率的突破正推動數據中心互聯邁入轉型新紀元。CPC和CPO技術前景廣闊，而融合兩者的混合架構有望兼顧傳輸能力、功耗控制與成本效率。未來互聯技術的成敗，將高度依賴于在材料、散熱和封裝工藝上的持續創新。

超大規模企業與網絡設備商持續推動速度與能效的邊界，DCI的演進將深刻影響云計算、AI及全球互聯的發展方向。

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