
距离越短、集成越深,能耗每层约降一个台阶;光互联模式从“相干快宽”走向“宽而慢”。依据 ECOC 2026 现场讲稿、OFC 2026 论文与业界判断整理。
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| 层级 | 应用场景 | 光互联模式 | 传输介质 | 能耗 | 距离 | 光模块与器件 | 核心布局技术 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Scale Across | DCI | Coherent Fast & Wide | SSMF / HCF 光纤 | 20 pJ/bit | 10–300 km | FST / OCS | 1.6T ZR/ZR+、Coherent-Lite(2 nm DSP,园区低时延 FEC);FST + Multi-Rail(按光纤对交付);S+C+L 扩带与空芯光纤;跨站无损 RDMA(深缓冲路由 + OTN/OCS 网关) |
| Scale Out | Cluster | Fast & Narrow | SSMF 光纤 | 10 pJ/bit | 100 m–2 km | FPO / NPO / OCS(MEMS) | 400G/lane 光引擎(EML/薄膜 InP/TFLN/BTO/硅光 MZM);LPO/LRO;448G 电通道与高功率光源;MEMS OCS 与扩束连接器 |
| Scale Up | SuperNode | Fast & Narrow(Switch)/ Slow & Wide(NPU 直连) | SMF/MMF 光纤、铜缆 | 5 pJ/bit | 1–100 m | NPO / CPO / OCS(硅光) | NPO/XPO/CPO(Open CPX 6.4T、XPO 12.8T、微环 CPO);DWDM 微环(OCI MSA 4λ×53G 双向);宽慢光源与发射器(ELSFP、梳状光源、VCSEL/microLED);硅光 OCS(32→144 端口) |
| Scale In | Chip–Chip | Slow & Wide | 波导 | 1 pJ/bit | < 0.5 m | CPO / OIO | 光 I/O 小芯片(UCIe 光直驱);3D 混合键合 EIC/PIC(1.33 Tb/s/mm²);光学中介层;uVCSEL/uLED 小芯片 |
| WSE | In-Package | Slow & Wide | 波导 | 0.2 pJ/bit | < 500 mm | OIO | 光学晶圆级互连(oWSE/oPSE);300 mm 晶圆级 SiN 波导;3D 光子中介层(Lightmatter M1000、台积电 SoW-X);晶圆级 TFLN CPO 引擎 |
能耗档位的参照数据
| 层级 | 实测或参照值 | 出处 |
|---|---|---|
| Scale Across | 12.8T XPO:ZR 24、CL 20 pJ/bit | ECOC 2026 Marvell/Arista XPO 表 |
| Scale Out | 1.6T:FRO 14、LRO 10、LPO 6.4 pJ/bit | ECOC 2026 NVIDIA 1.6T 形态表 |
| Scale Up | NPO 5、CPO 3–4、VCSEL NPO 1.2 pJ/bit | ECOC 2026 Ciena、Coherent |
| Scale In | VCSEL 阵列 0.9–1.2 pJ/bit(实测) | ECOC 2026 Coherent 能耗核算表 |
| WSE | 3D 混合键合收发器 0.5 pJ/bit;梳状硅光 0.37 pJ/bit(建模) | ECOC 2026 UC Davis、Coherent;OFC 2026 M4B.2、Th4A.6 |
读图
自上而下,距离从百公里级缩到毫米级,能耗从约 20 pJ/bit 降到 0.2 pJ/bit,光器件从可插拔、FST 走向 CPO/OIO 与晶圆级集成。OCS 贯穿前三层:Scale-out 以 MEMS 为主,Scale-up 以硅光为主。