Chipstrat：AI数据中心互联为何必须用成本10至20倍的相干光模块
半导体策略简报Chipstrat第4篇光学系列文章解释：IM-DD光模块在约10 km处因色散和损耗遇到物理上限，跨园区AI训练集群必须切换到相干光模块；后者组件成本是前者的10至20倍、功耗约翻倍，但超大规模云厂商仍愿付费，因为长距离上光纤本身远比两端光模块昂贵。文章同时梳理coherent-lite——一种将相干技术简化用于几公里园区链路的方案——的市场潜力与尚未落地的现实。
当AI训练集群从单栋建筑扩展到整个园区甚至跨站点时，光互联面临一个硬性物理边界。Meta在2026年OCP大会上展示的Prometheus集群，园区内链路从321米延伸到3.8公里，而连接其他站点后整个网络超过100公里。Dell'Oro将这种跨站点连接称为"scale across"。
Chipstrat作者Austin Lyons解释：IM-DD只利用亮度，色散和损耗让它在约10公里处遇到物理上限——直接检测已丢弃相位，无法补偿色散。相干方案同时编码幅度、相位和偏振，双偏振16QAM每符号8比特；接收端用本地振荡激光器混频恢复相位，DSP数字消除色散，从而在C波段配合掺铒放大器实现数百公里传输。
代价：2022年IEEE文稿估算400ZR相干模块DSP成本约10倍、激光器约15倍、接收器约20倍，功耗从约8瓦升至15至20瓦。但长距离上光纤远比两端光模块贵，超大规模云厂商仍愿付费。coherent-lite将相干简化用于几公里园区链路，650 Group预计三到五年内市场超1000万颗，但Cignal AI指出尚无批量订单。