夜雨聆风引言
在 OFC 2026 的技术展示中，AI 算力需求的激增已将传统资料中心架构推向临界点。Amphenol 在本次会议中明确指出，随着单一机柜（Rack）转变为基本的运算单元，互连技术不再仅是数据传输，更是空间利用率、功耗管理与热能工程的综合考验。本次演说核心聚焦于如何透过 XPO (Extra Dense Pluggable Optics) 等创新封装形式与内建液冷技术，在铜缆（Copper）极限与 CPO 之间，为 AI 资料中心开辟一条务实且具备高度扩展性的演进路径[1]。
铜缆的物理边界与封装挑战
尽管业界每一代都预言铜缆的终结，但 Amphenol 透过将 TwinX 电缆直接连接到芯片旁（Near-chip interface），成功将 224 Gbps 的信号推向前端面板。然而，迈向下一代时面临两大瓶颈。第一项挑战涉及 BGA 封装突破，具体来说是从 ASIC 封装引出信号时的频宽损耗。第二项障碍关乎可插拔 I/O 性能，在 224G 甚至更高的数据速率下，机械连接器的电气完整性面临巨大挑战。
为了应对 CPO 供应链与可维修性的不确定性，Amphenol 推出了 XPO (Extra Dense Pluggable Optics) 模块，这被视为当前产业内密度最高的可插拔光学方案。单个 XPO 模块的功能相当于 8 个 OSFP 模块。在 1U 的空间内，可容纳 16 个 XPO 端口，提供与 CPO 交换器同等的频宽密度。相比之下，传统 OSFP 方案若要达成同等频宽，需占用 4U 的机柜空间。
图1：XPO 模块密度比较，展示单一 XPO 模块如何取代 8 个 OSFP 模块，达成空间效率的大幅提升。
XPO 模块彻底舍弃了传统的风冷散热片。模块内部整合了液体流入与流出管线，直接解决了 8 个 OSFP 模块集成在极小空间内的热能排放问题。这种原生液冷整合（Native Liquid Cooling）代表与传统热管理方法的根本性差异。针对 XPO 开发的 LPO (Linear Pluggable Optics) 方案，目标功耗预计低于 90W，这对于追求低延迟与节能的 AI 互连相当关键。
图2：XPO 模块视图，揭示整合式液冷通道与针对最大热效率设计的内部架构。
网络架构演进与扩展挑战
资料中心网络架构的转型反映了运算格局的变化。AI 驱动的架构正在将运算网络扩展到传统边界之外。网络层级的架构目标现在在三个扩展维度上有根本性的差异：Scale-Up、Scale-Out 与 Scale-Across。Scale-Up 专注于垂直的机柜内扩展，服务运算 Fabric 与储存/存储器应用，传输距离低于 10 公尺，使用铜缆或光学与乙太网络协定。Scale-Out 处理水平的跨机柜连接，用于资料中心 Fabric，跨度 10 至 100 公尺，使用光学传输与乙太网络。Scale-Across 实现垂直加水平的跨丛集通讯，用于全球 Fabric，涵盖超过 2 公里的距离，完全依赖光学传输与乙太网络协定。
图3：网络架构显示 Scale-Up、Scale-Out 与 Scale-Across 维度，以及对应的距离需求与传输技术。
图4：详细表格说明每个扩展层级的扩展架构、应用、传输距离、媒介与技术。
链路层级与机柜层级最佳化策略
超越 224G 数据速率后，链路层级出现两个主要实施瓶颈：ASIC 封装 BGA 突破性能与可插拔 I/O 性能。这些限制推动产业走向在性能、成本与生态系统兼容性之间取得平衡的创新方案。在机柜层级，CPO 透过将光学元件直接与 ASIC 整合来完全消除这些瓶颈。CPO 相较于可插拔方案提供更优异的通道触及范围与密度，但引入了关于成本、供应链复杂性与可靠性的显著疑虑。
图5：链路层级架构说明超越 224G 的主要瓶颈，包括 ASIC 封装与可插拔 I/O 性能限制。
图6：机柜层级最佳化显示 CPO 优势（更好的通道、触及范围、密度）相对于疑虑（成本、供应链、可靠性）。
产业正处于 Co-Packaged Copper (CPC) 的关键转折点，CPC 透过移除 BGA 突破瓶颈来保留生态系统，同时维持与被动铜缆或可插拔光学模块的兼容性。这种中间方法提供了一条在创新与实际部署考量之间取得平衡的迁移路径。
图7：CPC 架构展示瓶颈移除，同时保留与被动铜缆与可插拔光学模块的生态系统兼容性。
XPO 技术规格与性能特性
XPO 模块引入了数项开创性功能，将其定位为 AI 资料中心需求的新一代解决方案。模块支援 64 条高速通道，具备电气热插拔能力，允许在不关闭系统的情况下插入与移除。从单一 48V 电源供应运作，简化了电力传输基础设施。整合式液冷系统消除了对传统散热片组件的需求，大幅降低模块高度并实现更高的端口密度。XPO 界面符合 MPO-16 标准，确保与现有光纤基础设施的兼容性。低于 90W 的目标功耗将 XPO 定位为 DSP 基础方案的节能替代方案。
图8：密度比较展示 1U 空间中的 16 个 XPO 端口相对于需要 4U 的 128 个 OSFP 端口，突显空间效率的显著提升。
图9：XPO 模块规格，包括 64 条高速通道、电气热插拔设计、单一 48V 电源供应、整合式液冷、MPO-16 兼容界面与低于 90W 的功耗目标。
下一代速度目标与调变决策
展望 400G per lane (448 Gbps) 的需求，Amphenol 指出测试验证频宽需达到 130 GHz。产业目前面临关于 448G 调变方案的关键决策点。若维持 PAM4 调变，电气界面必须在 115-120 GHz 处保持低插入损耗。采用更复杂的调变方案如 PAM6 可降低对物理频宽的要求，但会对生态系统兼容性产生巨大影响。这项决策对整个供应链的互连与测试设备期望带来显著影响。
图10：插入损耗性能显示从 10G 到 224G 的进展，标示 200G 目标与未来轨迹。
图11：OFC2026 更新的插入损耗量测显示 <2dB IL @53GHz、无共振性能，以及对多种 form factor 的支援，448G 频宽目标在 130 GHz。
调变方案表格揭示了下一代速度涉及的取舍。对于「448G」目标，PAM8 调变只需要 150 GBaud 讯号速率与 75 GHz Nyquist 频率，而 PAM6 要求 180 GBaud 与 90 GHz，PAM4 则推向 224 GBaud 需要 112 GHz。这些数字代表的不仅是理论演练，更定义了实际功能频宽上限在 130 GHz，并决定产业能否成功扩展现有基础设施，或必须进行全面的技术替换。
图12：448G 的调变方案比较表格，显示 PAM-N 选项（8、6、4）、每符号位元数、讯号速率与 Nyquist 频率。
图13：跨频谱的插入损耗特性，448G 区域突显，显示 IL 目标取决于调变，实际功能频宽在 130GHz。
全方位技术组合与产业影响
Amphenol 在 OFC 2026 的技术展示呈现了光学连接解决方案的广度。XPO OverPass Assembly 释放了新一代 12.8 Tb/s XPO-LPO 光收发器的完整性能潜力，提供传统 OSFP 模块 4 倍的前端 I/O 信号密度。该解决方案使超大规模与 AI 基础设施能够扩展频宽，而不牺牲信号完整性或路由灵活性。XPO 可插拔收发器与系统架构之间的高速配对界面有效地路由 64 条高速通道，同时整合板载或线内铜缆 Cable Assembly，支援灵活路由，同时在要求严苛的资料中心环境中维持可靠的高速性能。
超越传统乙太网络应用，Amphenol 与 Microchip 合作展示了 PCIe Gen 6 Over Optics，显示光通讯技术正深入到运算核心的侧钻（Sideband）与管理平面。这项发展进一步模糊了网络与运算之间的界限，暗示光学互连最终将渗透到资料中心基础设施堆栈的每个层级。
产业影响与策略展望
Amphenol 在 OFC 2026 展示的 XPO 方案，实质上是为可插拔模块争取了至少 2-3 年的「寿命红利」。密度不再是 CPO 的专利。藉由 1 XPO = 8 OSFP 的配置，可插拔方案在面板密度上已能与 CPO 匹敌。这会让云端巨头（Hyperscalers）在评估 CPO 转型时更为谨慎，因为现有的维修流程与模块化优势得以保留，同时达成相当的性能指标。
XPO 的出现标志着光学模块进入了「无液冷、无频宽」的新时代。未来 12-24 个月，资料中心内液冷接头（Quick Disconnects）与模块的整合度将成为衡量硬件竞争力的核心指标。基础设施供应商必须准备好从风冷到液冷架构的资本支出转移，为工业连接器与散热模块制造商创造显著的市场机会。
2026 年底前，业界将在电气调变（PAM4/6/8）上达成初步共识，以利 400G 转型。LPO 与半重定时（LRO/RTLR）方案将在 XPO 架构中扮演关键角色，以缓解 DSP 带来的功耗压力。XPO 作为过渡技术的策略定位，使资料中心营运商能够最大化现有基础设施投资，同时逐步迁移到下一代能力，而不会出现 CPO 采用所会带来的全面性干扰。
XPO 方法代表务实创新的最佳体现。透过液冷整合提供实时的密度与热能优势，同时维持模块化、可维修性与多供应商生态系统，这些特性使可插拔光学成为主流互连典范。随着 AI 工作负载持续驱动超乎预期的频宽需求，XPO 为产业提供了一条可行的前进路径，在这个关键过渡期间平衡性能、成本与营运灵活性。
参考来源
[1] Amphenol, "Enabling the Optical-Electronics Revolution," presented at the Optical Fiber Communication Conference (OFC), Los Angeles, CA, USA, Mar. 17-19, 2026.
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