光进存储时代：PCIe 走光纤，硬盘装激光 ——OCP APAC 2026 希捷与铠侠报告深度解读

2026年8月11-12日，OCP APAC峰会在中国台北召开，“用光突破存储与内存边界”成为本次峰会值得关注的技术方向之一。AI算力的爆发式增长，让传统电互联在带宽密度、功耗效率、传输距离上的瓶颈愈发尖锐，光子技术正从传统长距通信场景，快速向系统封装、存储介质底层渗透。

全球两大存储巨头——希捷（Seagate）与铠侠（Kioxia）分别从介质底层光子化和系统架构光互联两条路径切入，完整呈现了“光进存储”的技术演进逻辑与产业落地进展。

一、系统级光互联：从封装到设备，重构存储的物理边界

超大规模数据中心已成为当前数据中心的主流形态，机房内机架间链路距离普遍达到400-600米，链路预算4-6dB。与此同时，以太网、PCIe、SAS等接口速率持续翻倍提升，高速电信号在PCB上的传输损耗、信号补偿功耗随速率呈指数级增长。光互联从前面板向板级、封装级演进，已成为产业公认的破局路径。

1. 共封装光学（CPO）：光互联的终极形态，能效密度双跃升

光互联的系统级演进遵循“缩短高速电迹长度”的核心逻辑，整体分为三个阶段：

• 前面板可插拔光模块（FPP）：光接口位于设备前面板，高速电信号在PCB上传输距离达2~20cm，依赖高射频PCB材料，需要双端DSP补偿信号损耗；
• 板上/板中光学（OBO/COBO）：光模块移至PCB板上或板中，缩短电传输距离，降低损耗；
• 共封装光学（CPO）：将微收发器芯粒与光子集成电路共同封装在同一基板上，高速电互联距离缩短至1cm以内，是光互联演进的终极形态。

能效提升是CPO最核心的价值：

• 传统前面板可插拔模块功耗高于11pJ/bit，需要ASIC与模块端双DSP协同补偿电损耗；
• 线性驱动可插拔模块将功耗降至约8pJ/bit；
• CPO方案凭借极短的封装内电互联，无需额外DSP芯片，功耗可降至5pJ/bit以内，能效优势显著。

产业层面，CPO路线已获得头部厂商集体推进：

• 博通早在2022年OFC展会就演示了51.2Tb/s CPO方案，路线图从Humboldt（12.8Tb/s）、Bailly（25.6Tb/s）演进至Davisson（51.2Tb/s），单通道速率从25G逐步升级至200G；
• 英伟达2025年正式宣布入局CPO研发，其Quantum X800 ASIC搭配18个1.6Tb/s光引擎，总带宽可达28.8Tb/s。

当然CPO并非完美方案：其优势在于功耗最低、端口密度最高、系统总成本更优；但也存在不可现场更换、配置固定、前期开发成本高、潜在厂商锁定等问题。作为过渡方案，Arista在2026年推出XPO超密集可插拔光模块，支持64通道×200G，在保留可插拔优势的同时大幅提升面板端口密度。

2. 光PCIe标准落地，为光CXL内存池化铺平道路

2025年6月，PCI-SIG发布PCIe 6.4与PCIe 7.0规范修订案，通过“光感知重定时器（Optical Aware Retimer）”工程变更通知（ECN），首次将光PCIe方案纳入行业标准，为基于光纤的PCIe协议传输提供了统一实现路径。

各代PCIe的光支持能力如下：

光PCIe的标准化，真正解锁了光CXL与内存池化的价值：光链路具备“距离无关”的特性，可实现跨节点高带宽通信，支撑算力、内存、存储资源的动态分配与负载均衡；更重要的是，它让内存可以从单台服务器中剥离，形成全局共享的内存池，彻底解决AI负载中常见的“内存孤岛”问题——部分服务器内存耗尽而另一部分闲置，大幅提升资源利用率与集群扩展能力。

3. 铠侠光学SSD验证：光互联直达存储节点

如果说CPO与光PCIe解决了“系统级光传输”的标准与架构问题，铠侠则将光互联进一步延伸到存储设备本身，推出了基于PCIe 5的光学SSD原型，并完成了完整的性能与功耗验证。

铠侠光学SSD将光引擎模块置于桥接板上，通过多模光纤（MMF）与主机连接。测试数据显示，在板载场景下：

• 顺序读取14.21GB/s，顺序写入3.59GB/s；
• 随机读取1420k IOPS，随机写入845k IOPS。 这一成绩与同规格电接口SSD几乎持平（电SSD对应数据为14.50GB/s、3.58GB/s、1422k IOPS、843k IOPS），证明光接口不会带来性能损失。

在更贴近池化应用的光交换场景中，搭配MEMS光电路开关（OCS），经过10m/30m光纤连接的两台光学SSD，性能依然与板载电SSD基本相当，随机读取性能接近2000k IOPS，验证了光存储在解耦架构下的可行性。该方案已在2026年6月的Interop Tokyo展会上完成现场演示。

功耗方面，光学SSD能效达到0.22W/Gbps，远低于传统NVMe over Fabric方案的0.73W/Gbps，核心原因是光学SSD直接承载PCIe协议，无需额外以太网转换芯片，架构更简洁。

目前铠侠已启动PCIe 6规格光引擎的研发，初步测试显示PAM4波形与误码率（BER）均符合设计预期。此外，铠侠的长期路线图并不止于光学SSD。按照规划，未来光学SSD将采用近封装光学（NPO），把光引擎集成到SSD内部；更进一步的光学内存则将采用共封装光学（CPO），把光引擎与内存芯片封装在同一基板内，最终实现全光化的内存与存储节点。

铠侠同时指出，当前光学SSD仍处于概念验证（POC）阶段，具体使用模型尚未成熟，呼吁OCP社区在“存储”与“短距光互联”项目中共同探讨应用场景与标准。

二、介质级光子集成：HAMR量产，激光突破磁记录密度极限

如果说光互联是从架构层面拓展存储的边界，希捷的热辅助磁记录（HAMR）则是将光子技术深度植入存储介质底层，从根本上突破传统磁记录的物理极限，是“光进存储”另一条更硬核的技术路线。

1. 传统磁记录已逼近物理天花板

硬盘容量增长的核心驱动力是盘片面密度的提升，但传统技术已接近瓶颈：

• 纵向磁记录（LMR）面密度约0.3Tb/in²；
• 垂直磁记录（PMR）面密度约1Tb/in²，是当前主流技术，但已达到物理极限。

为了提升密度，磁头与盘片的飞行高度已降至约2nm，盘片表面粗糙度控制在0.1nm以内，机械工程精度已接近极致。更深层的矛盾在于：更高密度需要更高矫顽力的磁介质来保证数据热稳定性，但磁头无法产生足够强的磁场来写入高矫顽力材料，这成为传统磁记录无法突破的悖论。

2. HAMR：光磁结合破解密度悖论

HAMR技术通过“激光加热+磁写入”的组合，从原理上破解了这一矛盾：

1. 写入时，用激光局部加热磁介质上的纳米级区域，临时降低该区域的矫顽力；
2. 此时磁头产生的磁场即可顺利完成数据写入；
3. 停止加热后，介质快速冷却，矫顽力迅速恢复，将数据位稳定“锁定”在介质中。

其中最核心的技术突破是近场换能器（NFT）：它利用表面等离激元效应，将光子能量聚焦到亚衍射极限的10nm级光斑，实现纳米级精准加热，支撑约3Tb/in²的面密度，达到传统PMR技术的3倍。

HAMR磁头本身就是高度集成的光-磁-电混合系统：在约0.3mm²的面积上集成了约300个器件，采用Writer-over-Reader的堆叠结构，集成了激光光源、近场换能器、读写磁头、TCR接触传感器、凸起加热器等精密组件，是目前量产级密度最高的光子共封装应用之一。

3. 正式商用：36TB HAMR硬盘已交付客户

2025年1月，希捷正式宣布：

• 向客户交付36TB Exos M HAMR硬盘样品，采用自研Mozaic 3+ HAMR技术；
• 32TB容量的Exos M HAMR硬盘已向头部云服务提供商批量供货。 这标志着HAMR技术结束了长达二十余年的研发，正式进入商用阶段。

希捷表示，凭借25年的HAMR研发积累，公司已经解决了纳米级精密对准、大批量自动化组装等光子产业的共性难题，目前希捷是全球出货量最大的激光器件制造与集成商。

三、两条路线，一个方向：光进存储是产业共识

希捷与铠侠分别代表了存储产业光子化的两条核心路径——希捷走“介质+互联”双线布局，既深耕存储介质底层的光子集成，也跟进系统级光互联架构；铠侠则从存储设备端切入，聚焦光互联在存储、内存节点的落地应用。两条路线互为补充，共同推动光子技术从网络层向存储层、内存层渗透。

尽管技术路线不同，但两家厂商的行业判断高度一致：

1. 光子下沉：光子技术正从长距通信向短距、甚短距场景下沉，从机架间走向板级、封装级，最终深入存储介质内部；
2. AI驱动：AI算力催生的解耦、池化架构是光存储落地的核心驱动力，CXL、分布式存储需要光技术突破距离与带宽瓶颈；
3. 生态先行：光存储的性能已不再是核心瓶颈，当前的关键课题是建立成熟的使用模型与行业标准，这也是OCP生态的核心推进方向。

从HAMR硬盘里的10nm激光光斑，到CPO封装里的光子芯片，再到跨机架的光SSD资源池，光子技术正在逐层重构数据存储的物理边界。对于AI时代的超大规模数据中心而言，“光进存储”早已不是技术概念，而是正在落地的产业现实。