OFC 2026 Optica Executive Forum：AI数据中心Scale-Up光互联技术(Meta/Marvell/Ciena/Arista)

一、Meta：AI基建超大规模扩张，CPO可靠性实测与OCI-MSA生态布局

Meta首先披露了其AI基础设施的扩张规模：服务全球34亿日活用户，单日WhatsApp消息量超2000亿条；2025年已部署超130万张GPU，后续还将部署数百万张；2024年资本开支超350亿美元，2025年超700亿美元，2026年超1150亿美元；路易斯安那州Hyperion数据中心总功率超5GW，占地面积相当于曼哈顿核心区的很大一部分，俄亥俄州、得克萨斯州、印第安纳州均规划了1GW级以上的AI数据中心。为支撑这一扩张，Meta已与英伟达、AMD达成合作推进内部MTIA芯片研发，同时与康宁合作保障光通信产能。

AI算力的爆发式增长给网络的成本和功耗带来了巨大压力，LPO和CPO/集成光学被认为是解决这一问题的重要方向，但行业的核心问题已从“能不能实现”转向“该不该大规模部署”，其中可靠性、可用性、可维护性（RAS）是最大的未解难题。

当前Meta的GB300机架采用高速电气背板作为Scale-Up域互联方案，单宽机架支持最多72颗加速器，双宽ORW机架支持最多144颗加速器，功耗超900kW，采用48V DC/±400V DC供电，支持风冷和液冷。但下一代AI集群需要单Scale-Up域支持256颗以上加速器，铜缆互联在传输距离、功耗、密度上已触及物理极限。

Meta公布了其51.2T CPO Bailly系统的大规模可靠性测试最新数据，累计已收集超5000万小时的400G等效设备运行数据：

- 作为基准的2×400G FR4可插拔光模块，在40℃下运行约800万设备小时，MTBF为0.71M小时； - CPO Phase1系统在40℃下运行超4000万设备小时，整体MTBF为1.47M小时，较可插拔模块提升约2倍； - 剔除激光驱动电路SMT组件导致的ELSFP问题后，CPO Phase1系统MTBF达到8.2M小时，较可插拔模块提升超10倍； - 非可维护性故障对应的MTBF超过20M小时。

Meta认为，CPO端口可靠性优于可插拔模块的原因主要包括：接口数量减少、集成度更高、系统级协同设计优化了激光器等关键组件的运行条件、产线级系统测试与筛选降低了出厂缺陷率、部署后人工干预减少。目前CPO Phase2系统已运行超5000万小时，因故障数量过少，暂无法给出具有统计置信度的MTBF值；现场可更换的ELSFP模块有效提升了部署后的可用性，缩小了故障影响范围。

为解决光Scale-Up的生态碎片化问题，Meta联合产业界于2026年3月成立了OCI-MSA，拥有8家创始成员，目标是围绕光Scale-Up架构达成行业共识，基于开放标准构建未来AI基础设施，将Scale-Up互联从机架内扩展至多机架、多排场景。 OFC 2026 | Meta：博通51.2T CPO超9000万器件小时验证进展与故障模式解析

二、Marvell：Photonic Fabric重构Scale-Up互联，低功耗与全链路兼容并行

Marvell指出，万亿参数大模型训练、推理型AI、多模态模型、混合专家模型（MoE）的快速发展，对计算、内存容量、内存带宽、网络带宽和时延提出了全方位要求，其中Scale-Up网络的重要性远超以往。数据显示，加速计算中数据传输的功耗占比已超过总功耗的50%，2030年美国数据中心总能耗将达到600TWh，能源效率已成为AI基础设施可持续发展的核心约束。

Marvell将AI数据中心网络分为Scale-Up和Scale-Out两个域：Scale-Up域承载约85%的集合通信流量，要求XPU到XPU的时延低于200ns、能效达到2.5pJ/bit、单封装带宽达到百Tbps级、传输距离约50米；Scale-Out域承载约15%的流量，主要负责跨集群长距互联。 针对Scale-Up域的需求，Marvell推出了Photonic Fabric™技术体系，核心包括PFLink™和PFSwitch™：

- 采用模拟SerDes设计，去除DSP，实现极致低功耗； - 使用热稳定的电吸收调制器（EAM），实现硅光与ASIC的深度集成，无引脚面积限制； - 兼容TSMC CoWoS-S/R/L先进封装工艺，依托成熟的高量产供应链； - 采用低插入损耗光栅耦合器和可拆卸FAU，实现便捷的光纤连接。 Marvell提出了分层的技术演进路线：铜缆互联适用于机架内极短距场景，成本最低、可靠性最高；NPO/CPO适用于近封装/共封装场景，平衡功耗与密度；Photonic Fabric是终极方案，实现芯片级光电集成，支撑超大规模Scale-Up集群。同时，Marvell强调技术方案必须支持多代兼容、带宽平滑扩展和多厂商互操作，通过协议和物理层的兼容性，实现从铜缆到CPO的无缝迁移，降低客户的部署风险。

三、Ciena：混合介质是最优解，Open CPX MSA统一封装互联接口

Ciena开篇即指出，高速SerDes是数据中心的“硬通货”，过去25年，交换机容量以每年40%的速度增长，单通道SerDes速率以每年20%的速度增长，当前已达到200G/lane，2030年将演进至400G/lane。高速SerDes是芯片封装逃逸的唯一途径，铜缆在400G时代仍将发挥重要作用，不存在单一技术能解决所有场景的互联问题，混合介质（铜+光）是构建低功耗AI集群的最优解。

AI集群Scale-Up域的规模受交换机Radix的限制：无源铜缆在200G速率下的传输距离约1米，主动铜缆可扩展至4-5米，足以支撑1024 GPU的单Scale-Up集群；跨Tier-1集群的互联必须采用光技术，因此Tier-1用铜、Tier-2用光的混合介质架构，能在保证性能的同时大幅降低功耗。Ciena特别强调，必须全力规避重定时器DSP，大型集群中重定时器的功耗会带来数十亿美元的额外运营成本。

对比前面板可插拔架构，共封装I/O具有显著的密度和功耗优势：缩短了PCB走线长度，减少了信号损耗和重定时器的使用；突破了前面板的密度限制，可在单机架内部署更多ASIC；液冷技术的普及进一步放大了这一优势。

为解决共封装I/O的标准化问题，Ciena联合Coherent、Marvell、Molex、Samtec、TerraHop发起了Open CPX MSA，定义了通用的可扩展封装互联接口：

- 采用6.4T可插拔连接器，支持共封装和近封装两种部署方式； - 无需压缩硬件，安装维护便捷； - 可扩展至1024×400G/lane，满足未来带宽需求； - 兼容NPO/NPC/CPO/CPC等所有主流共封装技术，为构建标准化的CPO供应链奠定基础。

Ciena在OFC 2026现场展示了Vesta 200 6.4T CPX模块，验证了混合介质封装I/O的工程可行性。

四、Arista：XPO突破密度瓶颈，2028年光模块需求将突破10亿

Arista给出了AI光互联的需求预测：2028年，单XPU的Scale-Up带宽将达到102.4Tbps，Scale-Out带宽将达到3.2Tbps；一个百万级XPU的AI数据中心，将需要1.28亿颗Scale-Up光模块和800万颗Scale-Out光模块；全行业对1600G等效光模块的年需求将突破10亿颗，其中Scale-Up域的需求是Scale-Out域的10倍。

当前全球光模块产业的年产能仅为1亿多颗1600G等效单元，激光、光隔离器、磷化铟等核心器件的产能严重不足，需要在24个月内提升10倍才能满足需求。目前Scale-Up域仍以铜缆为主，但铜缆的扩产也面临巨大挑战，向光互联的迁移是必然趋势，但铜缆和RF微波是最易规模化、最低功耗、最可靠的短距互联技术。

Arista指出，OSFP可插拔模块已触及热密度天花板：1U机架最多只能部署32个OSFP模块，51.2T交换机需要1U机架，204.8T交换机需要4U机架，导致交换机机架数量超过GPU机架数量，数据中心空间利用率极低。

以一个400MW、部署12.8万颗XPU的AI数据中心为例，采用OSFP模块需要1400个交换机机架，而采用XPO模块仅需要350个交换机机架。

为解决这一问题，Arista推出了XPO超高密可插拔光模块，核心优势包括： - 单模块容量12.8T，采用集成液冷设计，1U机架可部署16个XPO模块，单机架带宽达到6.4Pbps；

- 交换机机架数量减少75%，数据中心占地面积减少44%，大幅降低机架、母线、冷却管路等基础设施成本； - 可靠性大幅提升：激光器数量减少75%，液冷使模块工作温度降低20-25℃，无风扇振动，微控制器和VRM等通用组件数量减少75%，单激光器在45℃下的FIT值低于1，12.8T模块的总FIT值低于20；

- 首批实测数据显示，XPO-LPO的Pre-FEC BER达到10^-8，XPO-FRO达到10^-10，性能满足要求。

目前XPO MSA已吸纳60家成员，其中包括20家全球领先的光模块厂商，生态快速成熟。Arista强调，可插拔架构的核心价值在于将光模块的研发周期与GPU、交换芯片的研发周期解耦，能够快速迭代和验证新技术，是光互联创新的重要载体。

五、圆桌共识：2028年CPO占比约30%，成本与可靠性是核心门槛 论坛最后的圆桌讨论环节，四位嘉宾就行业关注的核心问题达成了以下共识： 1. 技术优先级：可靠性和成本是新技术的准入门槛，不达标则无法大规模部署；功耗和传输距离是优化项，未来随着能源供应紧张，功耗将成为核心约束条件。 2. 铜缆的长期价值：短距Scale-Up场景仍将以铜缆为主，其成本、可靠性和量产性无可替代，混合介质架构将是未来很长一段时间的主流。 3. CPO量产节奏：从MSA标准发布到实现高量产（HVM）大约需要2年时间，400G/lane SerDes将是CPO规模量产的切入点，2028年CPO在Scale-Up和Scale-Out域的总占比约为30%。

4. 标准间的关系：XPO、CPO、OCI-MSA、Open CPX并非互斥关系，而是分别适配不同的场景和技术演进阶段，生态协同大于竞争。 本次Optica Executive Forum尝试给出了AI时代数据中心Scale-Up光互联的技术路线图：未来1-2年，XPO+LPO+有源铜缆将成为主流方案，快速满足AI集群的密度和功耗需求；未来3-5年，CPO将实现规模化上量，OCI-MSA和Open CPX将推动接口标准化和多厂商互通；长期来看，全集成光互联技术将成为超大AI集群的标配，彻底突破铜缆的物理限制。2026-2028年将是光互联技术定型、生态统一、产能爆发的关键三年，直接决定AI算力的扩张速度和成本。