ECOC 2025 技術焦點：華為談 400G/lane 光互連的機會與挑戰

前言

AI 工廠與超大規模資料中心正快速成長，帶動了對高速光互連的龐大需求。400G/lane 不僅是速率升級，更是邁向 1.6T 與 3.2T 光模組的關鍵門檻。華為在 ECOC 2025 的演講中，從 市場投資、技術選擇、元件研發三個層面，探討了 400G/lane 的挑戰與未來機會。

內容

1. 市場投資與需求背景

• AI 帶動投資：

  • 美國宣布在未來四年投資 400 億美元於 AI 基礎設施。

  • 中國主要 CSP（如阿里巴巴）宣布 380 億人民幣投入 AI 數據中心。

• 市場規模：

  • 2030 年 AI 資料中心光模組市場將超過 200 億美元。

  • 非 AI 資料中心約 100 億美元，合計 300 億美元以上。

2. 400G/lane 的形式與應用場景

• 可插拔 (Pluggable)：

  • 適用於 Scale-Out 網路。

  • 兩種選擇：

    1. 200G SerDes + 400G 光接口（需 ODSB 作為 CDR）。

    2. 400G SerDes + 400G 光接口（直接對應）。

• CPO (Co-Packaged Optics)：

  • 更低功耗與延遲，適合高密度應用。

  • 挑戰：封裝與維護難度高。

• 高密度多通道方案：

  • 8 × 50G SerDes 組合，透過低速多通道實現 400G。

  • 優勢：降低單通道驅動需求。

👉 結論：400G/lane 沒有單一答案，需根據 應用場景 (Scale-Up vs. Scale-Out) 與 封裝需求 選擇不同方案。

3. 調變技術的取捨

• PAM4：成熟、廣泛應用於 200G/lane。

• PAM6 / PAM8：可降低帶寬需求，但對 SNR 與 FEC 要求更高，增加系統延遲。

• 標準討論：OIF 與 IEEE 正在持續辯論，尚未有完全收斂。

4. 光學元件的發展現況

• EML (Electro-Absorption Modulated Laser)：

  • 技術最成熟。

  • 華為展示了 >110 GHz 頻寬的 EML，支持 400G/lane。

• Silicon Photonics (SiPh) + SiN：

  • SiN 作為被動層，SiPh 作為主動層，提升頻寬至 >110 GHz。

  • 適合高密度集成與 DR 應用 (如 4×400G = 1.6T)。

• Micro-Ring Modulator (MRM)：

  • 適合 高密度、低速多通道應用。

  • 優勢：尺寸小、功耗低、成本低。

• VCSEL：

  • 傳統優勢：低成本、高密度。

  • 新進展：200G VCSEL 已展示，頻寬 ~40 GHz。

  • 未來方向：結合 外部調變器 (EML + VCSEL Hybrid)，延伸速率與距離。

5. 技術挑戰與前景

• 功耗與成本：400G/lane 雖帶來密度提升，但也帶來 封裝、散熱、可靠性的壓力。

• 設計需整合：光學、電子、封裝需協同設計，單一技術無法解決所有問題。

• 未來演進：

  • 1.6T：以 200G/lane 為主，逐步導入 400G/lane。

  • 3.2T：全面依賴 400G/lane，可能需要 多技術並存（SiPh + VCSEL + EML + MRM）。

總結

華為在 ECOC 2025 的觀點凸顯：

1. AI 帶來龐大投資，2030 年光模組市場規模將超過 300 億美元。

2. 400G/lane 是關鍵門檻，同時打開 1.6T 與 3.2T 的機會。

3. 技術沒有單一路線：Pluggable、CPO、多通道方案需依應用共存。

4. 元件百花齊放：EML、SiPh、MRM、VCSEL 各有定位，未來可能以混合方案實現最佳性能。

5. 挑戰在於系統級整合：功耗、可靠性、成本需協同優化。

總體來看，華為的訊息是：400G/lane 不僅是速率提升，而是一次系統級革新。未來 1.6T 與 3.2T 光模組將取決於 多技術融合與系統協同設計，這是光互連產業邁向 AI 時代的下一個前沿。