800G Optical Transceiver：AI 時代加速下的高速光模組規格總整理
- simpletechtrend
- 49分钟前
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2021年寫了一篇文章：https://www.drflyout.com/post/400g-optical-transceiver-spec 感謝大家的直持與回饋，接下來將進入到800G的時代，因此更新了這篇文章。
從 400G 邁向 800G，不只是速度翻倍，而是整個光通訊產業對 AI 集群、GPU Superpod、Scale-Up / Scale-Out 架構 的全面回應。800G 已經成為 hyperscale data center 的主流採購規格，也是所有光通訊供應鏈最關鍵的技術戰場。
這篇文章是我重新整理後的 800G 光模組技術規格總覽，提供給工程師、投資人與對光通訊有興趣的讀者，快速理解最新形式因素、封裝技術、傳輸距離與產業方向。
1. 為什麼是 800G？
AI 集群的流量需求在 2024–2027 年正式爆炸：
每台 GPU 需要數 Tbps 的 I/O
GPU 數量以萬計組成超大規模 cluster
東西向流量（East-West Traffic）佔比超過 80%
這些需求直接推動 800G 成為**中短距（SR / DR）**的光模組主力規格。
最重要的轉變是：
400G → 800G：速度翻倍，但供電與散熱壓力暴增
8-lane PAM4 → 4-lane 200G/lane / 100G/lane
封裝從 DSP + EML → LPO / CPO / SiPh 矽光子
2. 800G 常見 Form Factors：QSFP-DD / OSFP / OSFP-XD
QSFP-DD 800G
Form Factor 特性：
尺寸：18.35 mm × 89.4 mm（雙排金手指）
通道配置：8×100G PAM4（8-lane）
功耗能力：最高 ~16–18W（實務上約 14–16W）
信號介面：使用 8×50/100G 數據通道
散熱機構：以 前端散熱器 + 上蓋導熱為主
插拔方便、相容性高，最容易部署在既有 400G 基礎上。
擴展性現況：
主要極限接近 1.0–1.2T，之後散熱與尺寸會限制再向上延伸
因此 1.6T 後 QSFP-DD 不再是主力
定位：量大、成本低、可替換性強
hyperscaler（Meta / Google）過去大量使用，但 AI cluster 越來越轉向 OSFP。
OSFP 800G
Form Factor 特性：
尺寸：22.58 mm × 107.8 mm（比 QSFP-DD 更大）
通道配置：8×100G 或 4×200G PAM4（依 SR8 / DR8 / FR4 不同）
功耗能力：最高 ~20–24W（熱設計裕度遠大於 QSFP-DD）
散熱設計：支援 更厚散熱片、氣流通道、側面導熱
電氣介面：更穩定的高頻 SI（Signal Integrity）
為什麼 AI switch 多選 OSFP？
更大的散熱能力，可支援 LPO、DSP、WDM、SiPh
For 1.6T：OSFP 已推出 OSFP 4.0，支援 200G/lane
Broadcom Tomahawk / NVIDIA Spectrum 系列都以 OSFP 為主
擴展性：
800G → 1.6T 是主流路線
3.2T 也仍可使用，但散熱將非常緊繃（偏向 CPO/OIO）
定位：800G–1.6T 時代的主力 Form Factor
AI 交換器實際部署上比 QSFP-DD 更受歡迎。
OSFP-XD (Extreme Density)
Form Factor 特性：
尺寸：宽 32.0 mm × 長 141 mm（明顯更大）
通道配置：設計支援 16×100G / 16×200G（對應 1.6T / 3.2T）
功耗能力：高達 38–45W（依版本不同）
散熱擴展：可使用更大型散熱器、加厚鰭片、風道導流設計
為什麼需要 OSFP-XD？
當速率提升到 1.6T / 3.2T，原本 OSFP 的功耗與散熱會不足
特別是 WDM 矽光子 + 大功率 CW laser + 高速 driver/TIA 的組合
XD 用更大的物理空間換取更好的 SI 與熱管理
擴展性：
直接規格化面向 1.6T / 3.2T / 6.4T 未來需求
多家廠商已展示 OSFP-XD 3.2T demo（Coherent、InnoLight 等）
定位：真正面向 1.6T–3.2T 的高密度模組規格
對 800G 來說屬於「保留升級線」，非主力規格。
形式 | 尺寸 | 功耗能力 | Lane 數 | 適用速度 | 散熱能力 | Roadmap |
QSFP-DD | 18.35×89.4 mm | 16–18W | 8×100G | 400G / 800G | ★★★☆☆ | 到 1.0T 停止 |
OSFP | 22.58×107.8 mm | 20–24W | 8×100G / 4×200G | 800G / 1.6T | ★★★★☆ | 主流 1.6T |
OSFP-XD | 32×141 mm | 38–45W | 16×100G / 16×200G | 1.6T / 3.2T | ★★★★★ | 面向 3.2T+ |
3. 800G 光模組三大主流規格（依距離分類）
800G SR8（短距：≤100 m）
8×100G / 850 nm
多模 MMF
元件：VCSEL、MLA（Multi-lane fiber array）
用途：機櫃內機架間
800G DR8 / DR8+（中距：500 m – 2 km）
8×100G / 1310 nm
單模 SMF
元件：EML、DFB、Silicon Photonics
用途：AI 交換器、Leaf-Spine 架構
800G 2xFR4 / FR4（長距：2 km – 10 km）
使用 WDM (CWDM4)
4×200G PAM4
多半搭配 Silicon Photonics + CW Laser
4. 800G 內部架構：DSP / LPO / SiPh
DSP-based 800G（主流）
可靠、成熟
成本較高、功耗 14–16W 左右
適用：DR8 / FR4
LPO（Linear Pluggable Optics）
不使用 DSP → 大幅降低功耗
但對主機端（NIC/ASIC）線性補償要求極高
LPO 的典型規格：
功耗可進入 8–10W 區間
以 SiPh 收發器 + CW Laser 為主
CPO（Co-packaged Optics）/ OIO（Optical I/O）
最終解：直接把光模組放到 ASIC 旁
NVIDIA / Broadcom / Intel / Ayar 都在推
5. 各類 800G 模組的「技術規格比較表」
規格 | 測試速率 | 形式 | 波長 | 通道配置 | 距離 | 常見技術 |
800G SR8 | 8×100G PAM4 | MMF | 850 nm | 8 Tx + 8 Rx | 70–100 m | VCSEL |
800G DR8 | 8×100G PAM4 | SMF | 1310 nm | 8 Tx + 8 Rx | 500 m–2 km | EML / SiPh |
800G DR8+ | 8×100G | SMF | 1310 nm | 8 ch | 2 km | SiPh |
800G 2×FR4 | 4×200G PAM4 | SMF | CWDM4 | 4 ch | 2 km | SiPh + CW Laser |
800G FR4 | 4×200G PAM4 | SMF | CWDM4 | 4 ch | 10 km | SiPh |
6. 功耗現況（2025）
功耗是 800G 最大的戰場之一：
類型 | 平均功耗 | 備註 |
DSP 800G SR8 | 14–16W | 成熟製程、可量產 |
DSP 800G DR8 | 16–18W | 大量用於 Switch-to-Switch |
LPO 800G | 8–12W | 需要完整的系統及設計 |
SiPh 800G FR4 | 14–16W | WDM 帶來額外功耗 |
CPO 光引擎 | 比 pluggable 省 35–65% | Data center roadmap 主力 |
7. 產業面：800G 的供應鏈
上游元件
EML vendor：Lumentum、Coherent、Wuhu、Accelink
CW Laser：Furukawa、Lumentum、Coherent、TXC
Driver/TIA：Broadcom、MaxLinear、MACOM、Semtech
DSP：Marvell、Broadcom、Maxlinear、Credo
中游模組
Coherent
Lumentum
InnoLight
Accelink
Hisense
Applied Optoelectronics
Eoptolink
Switch ASIC & System
Broadcom Tomahawk 系列
NVIDIA Spectrum 系列
Cisco Silicon One
Marvell Teralynx 系列
8. 2025–2027 年產業趨勢（我自己的觀察）
1. LPO 與 DSP 會並存，而不是互相取代
大型資料中心會選擇混用：
短距離用 LPO → 節能
中長距離用 DSP → 穩定
2. SiPh（矽光子）會成為 800G 的主流
因為整合 CW Laser、收發器、調變器的能力更強。
3. 功耗會變成 AI Data Center 的最大痛點
所以 800G 模組會向 CPO / OIO 過渡。
4. 1.6T 會比想像中更快變主流
800G 算是一個「投資回收很快」的過渡規格。
總結：800G 是 AI 時代的「基礎建設」
你可以把 800G 想像成 data center 裡的道路網：
AI cluster 早已進入 multi-Tbps 時代
交換器、GPU、NIC 都需要更快的 I/O
800G = 最能兼顧成本、成熟度、效率的解決方案
這個世代的關鍵不是「速度」，而是：
功耗如何降低
封裝如何演進
矽光子如何成為 mainstream
800G 會在 2025–2027 成為最大量產規格，而 1.6T / 3.2T 將接在後面形成下一波趨勢。