ICC訊 過去兩年多，AI始終是科技界的主角，它像一臺巨大的經濟火車頭，牽引著全球各行各業的機遇列車一路狂奔。很多人尚未完全適應的是，這趟列車的速度仍在不斷刷新紀錄——數據中心網絡就是最新例證。

  按照既定節奏，基于224 Gb/s每通道的1.6 T IMDD 光模塊將在2025年下半年開始規模部署。然而，Ciena早在一年前就已把行業的目光拉向更遠的下一站：在2024年10月的OCP全球峰會上，我們率先完成了448 G PAM4的實時演示，向全世界展示了首個448G數據眼圖。

  Ciena Booth at OCP Global Summit, October 2024

  如果把時間線拉長，更能體會這種加速度：2014年，第一顆真正意義上的數據中心交換機芯片問世；此后11年里，交換芯片的通道速率只經歷了25G→50G→100G兩次翻倍。而AI帶來的需求，正迫使行業在極短時間內完成兩次同等幅度的躍遷。更要命的是，隨著信號進入“飛秒”級精度，工程復雜度呈指數級上升。

  有人會問，近封裝（NPO）與共封裝（CPO）光學是否削弱了對更高IO速率的需求？答案是否定的。下文會講到，448G信號帶來的直接收益恰恰體現在GPU性能上——無論最終采用哪種互連形態，系統級價值始終存在。

  Data Center Optics Evolution

   對更高數據中心帶寬的需求

  對更高速帶寬的迫切需求，直接源于 GPU 本身的演進及其與芯片機械結構之間的關系。隨著算力需求不斷膨脹，為了塞進更多計算電路，GPU 的芯片尺寸被推向極限，在某些情況下已達到約 800 mm² 的光罩極限尺寸。如今，GPU 更是以成千上萬、乃至數萬顆的規模組成集群，這意味著巨量數據必須通過位于芯片四周——即所謂“beachfront”——的高速 IO 接口流出芯片。問題隨之而來：當芯片面積增大時，計算資源隨面積成比例增長，而高速 IO 資源卻只能沿著周長增加，這就是著名的 beachfront 瓶頸。

  以下是一個極度簡化的示例，說明更大的芯片如何降低 beachfront 與算力之比。假設某一代升級將 GPU 邊長從 24 mm 提升到 28 mm，則芯片核心算力區域從 576 mm² 增至 784 mm²，增幅 36%。

  How Larger Dies Change Compute to IO Ratio

  與此同時，芯片周長——也就是裸片的 beachfront 區域所在的位置——僅從 96 mm 增加到 112 mm，增幅約 17%。因此，大致來看，在其他條件不變的情況下，第二代 GPU 帶來的數據生成資源比外部通信資源多出約 20%。提高 beachfront IO 的數據速率已被證實能夠有效緩解由此瓶頸造成的限制。

   Ciena 在 OFC 2025 展示的 448G 技術領導力

  Ciena正直面beachfront難題。從2024年在OCP上進行的448G PAM演示及相關技術報告開始，我們一直以驚人速度推進該技術。在OFC 2025上，我們呈現了三個重要技術展示。盡管每項展示各有側重，其背后的共同目標始終如一：加速推動整個產業生態，盡快交付客戶所需的解決方案。下面逐一細看每項展示及其推動的前沿創新：

  1.Ciena 在OFC 2025的現場發射端光學演示展示了400G PAM4 數據眼圖，該演示由Ciena與 Coherent 合作完成，Coherent提供了電吸收調制激光器（EML）。EML 歷來是每一代數據中心網絡新速率節點最早部署的激光器，并且至今仍是當今運行中的絕大多數單模鏈路的中堅力量。此次展示 448G Tx 技術（包括 DSP 發射機與 EML）是帶動整個生態向上邁出的關鍵一步。

  OFC 2025 400G PAM4 Optical Demo in Partnership with Coherent

  2.Ciena在OIF展臺現場展示的448G主機接口演示受到了前所未有的關注——原因顯而易見。當前448G落地最炙手可熱的議題，莫過于主機側的調制格式：銅互連的帶寬約束帶來了光口不曾遇到的挑戰。盡管PAM6近期備受矚目，但仍有許多工作亟待完成，而Ciena正在其中扮演關鍵推手。原因在于，我們的主機接口SerDes能夠同時支持PAM4、PAM6與PAM8，從而為關鍵實驗——包括定量數據采集與分析——鋪平道路；這一點已在此次重要演示中得到充分展示。若您計劃出席今年的ECOC，歡迎蒞臨Ciena演講“Powering AI：探索448G電互連調制策略”，了解該領域的最新進展。

  OFC 2025 Demo at OIF Booth Showing 448G Data Using Different Modulation Formats

  我們的靈活調制平臺已支持今天的深度技術探索。Ciena 高級工程總監 Naim Ben-Hamida 在 2025年4月OIF Workshop上進一步分享了調制格式的權衡數據與洞察，演示資料已公開。

  Ciena Senior Director for Analog Design, Naim Ben-Hamida, Presents as OIF Workshop in April of 2025

   世界首個3.2 T、2 km鏈路

  我們與Keysight、HyperLight及McGill大學合作，發布了一篇會后論文：基于8×448 G通道的2 km 3.2 T鏈路，首次實現端到端打通。HyperLight提供薄膜鈮酸鋰（TFLN）調制器，McGill 負責測試環境。論文把單通道科學成果推進到接近工程系統的維度，并配有詳細實驗視頻。

  Optical Data Eye at 448G Used for 2km Link Demo Described in Post-Deadline Paper with McGill University, Hyperlight and Keysight

   推動448G技術發展的協作

  好消息是，整個行業正以刻不容緩的節奏推進 448G。目前，產業各方似乎已形成“每六個月同步一次技術進展”的節奏。起點是 2024 年 11 月以太網聯盟的技術探索論壇（TEF），隨后 2025 年 4 月 OIF 又舉辦了 448G 研討會。這些會議至關重要，因為它們把大量技術供應商與最終采用該技術的云服務商聚集在一起，后者能直接闡明需求。值得強調的是，IEEE 也已啟動 448G 相關工作：2025 年 6 月召開了面向新以太網應用（NEA）的特設會議。這些只是 AI 時代第一代 IEEE 協議征程的起點。

  面向下一代數據中心 AI 網絡，有兩點已經十分明確：一是行業必須交付 448G 基礎設施，二是必須迅速交付。這需要整個生態的大量參與者——芯片廠商、PCB 制造商、先進線纜與連接器供應商、標準組織，尤其是云服務商——共同進化到更緊密協作與合作的新范式，才能確保成功。早期跡象令人鼓舞，接下來就看我們能否讓這趟高速列車繼續飛馳。