448Gbps，要來了？

本文來自格隆匯專欄：半導體行業觀察 作者：李晨光

近年來，隨着AI大語言模型、雲計算、自動駕駛等領域的爆發式增長，數據中心對高速數據傳輸的需求呈指數級攀升，傳統並行總線架構早已難以承載日益膨脹的帶寬壓力，數據中心的互聯架構也隨之迎來了根本性的迭代。

圖源：OIF

相較於傳統數據中心的架構形態，AI/ML數據中心是典型的「網絡之網」，其架構複雜度與傳輸需求已發生質變。如上圖所示，AI數據中心前端雖仍由以太網交換機連接NIC與CPU，但CPU會通過低延迟的PCIe/類PCIe接口對接內部交換機，進一步關聯搭載HBM的加速器（ACC）集羣；后端更引入UEC/InfiniBand這類低延迟鏈路，串聯起不同計算單元與后端交換機。

這種多層級、高關聯的架構，天然對數據傳輸提出了「低功耗、低延迟、高密度」的剛性要求，這也讓當前最先進的數據中心正面臨前所未有的互聯帶寬挑戰，高速互連技術的升級已從可選優化變爲了核心剛需。

而行業需求的倒逼還在持續升級：據預測，到2025年，千億至萬億參數模型的訓練將需要EB級數據處理能力。當前224Gbps互聯方案在AI訓練任務中的通信開銷佔比已超過70%，推理階段更要求時延嚴格控制在數十毫秒內——這些嚴苛指標，讓數據傳輸的速率、延迟、功耗與密度門檻被推至了前所未有的高度。

在此背景下，現有400/800G互連的侷限性日益凸顯，實現每通道448Gbps成為滿足下一代基礎設施帶寬、延迟和擴展性需求的關鍵一步。

當前，全球標準組織、科技巨頭和產業鏈企業正積極投身於448Gbps/lane互聯技術的研發與標準化工作，以期突破當前算力基礎設施的極限。

從0.8Gbps到448Gbps，互聯技術的演進之路

回顧發展歷史，數據互連速率的演進從來不是一蹴而就的跨越，而是持續二十余年的技術迭代與行業共識積累。

其中，作為行業核心推動力量，OIF自2000年推出0.8Gbps的SPI3/SF13標準以來，始終引領着下一代數據速率的研發方向，構建了從低速到高速的完整技術演進路徑。從2004年6Gbps、2008年11Gbps，到2012年28Gbps、2017年56Gbps，再到2024年112Gbps，每一代技術都被IEEE、InfiniBand、T11等主流行業組織採納，成為全球互連領域的事實標準。

圖源：OIF

能夠發現，數據傳輸技術從早期Gbps級迭代至448G/lane，大概每幾年速率翻倍實現翻倍。目前，112/224Gbps技術已在超大規模數據中心、AI 訓練集羣、自動駕駛等關鍵應用場景中得到廣泛部署，成為支撐數字經濟發展的基礎設施技術。

在速率演進的同時，調製技術的革新也成為關鍵支撐。早期NRZ（不歸零碼）以簡單可靠著稱，但相同數據速率下佔用帶寬過高；PAM4（4級脈衝幅度調製）憑藉每符號2比特的編碼效率，將通道帶寬需求減少一半，成為當前56Gbps、112Gbps乃至224Gbps速率的主流方案，廣泛應用於PCIe 6/7、IEEE 802.3ck/dj等標準中。

圖源：是德科技報告

儘管PAM4仍是當前主流標準，但PAM6、PAM8等高階調製格式在搭配更高信噪比和精密測試策略時，可為更高吞吐量提供可行路徑。

如今，為向448Gbps邁進，行業開始探索PAM6（6級調製）和PAM8（8級調製）等高階格式——PAM6可在相同符號速率下比PAM4提升29%吞吐量，PAM8更是能實現50%的速率飛躍，這些方案雖增加了系統複雜性，但能有效降低Nyquist頻率要求，為無需翻倍符號速率即可突破400G壁壘提供了可行路徑。隨着行業將符號速率從100–120Gbaud推向150–240Gbaud，每通道448Gbps的原始傳輸速率已逐步可行。

值得注意的是，當前OIF正在推進的CEI-224G系列項目，正在為448Gbps技術奠定堅實基礎。針對芯片到光引擎、芯片到模塊、背板連接等不同應用場景，CEI-224G-XSR/VSR/LR等子標準分別優化了傳輸距離、功耗和成本，其非重定時光器件、協同封裝（CPO）等技術思路，均為448Gbps的多場景適配提供了重要參考。

據悉，OIF已在2024年8月啟動了CEI-448G框架項目，預計2026年將正式啟動448G/lane標準項目，為未來3.2TbE、1.6TbE等新一代以太網速率提供物理層核心支撐。同時兼容800GbE、400GbE等傳統速率，是智算中心突破帶寬瓶頸的關鍵。

448Gbps賽道的生態佈局與技術實踐

面對448G技術的複雜性，全球標準組織與產業鏈企業正通力合作，共同構建完整的生態體系。

從行業近期動態來看，多場重要行業活動與行業廠商的密集動作，都正在探討448G技術路徑，加速這一技術從方案探索向實際應用的落地進程。

ODCC：智算數據中心的需求指南

例如，近日ODCC舉辦的448G領域技術會議，匯聚了騰訊、美團、華為、中興、立訊技術、海思光電、TE Connectivity、是德科技等行業領軍企業，圍繞448G高速互聯技術展開深度研討。

其中，面對國內製程受限的行業現狀，華為明確提出，Infra領域需從網絡技術與448G/lane高速互聯兩大方向實現突破，並在相關場合分享了該領域的技術進展與后續計劃。

在448G電互聯核心技術研發上，華為聚焦PAM4調製方案的延續與優化：一方面通過無源信道技術的創新突破，結合3D建模仿真技術的深度應用，將當前信道帶寬提升至112GHz以上，成功支撐PAM4調製技術再延續一代；另一方面，在ODCC會議上披露了On-Demand MLSE算法，通過該算法進一步優化系統均衡能力，強化448G電互聯的傳輸性能。

針對高速互聯場景下的散熱難題，華為同步推出Liquid Cooling Optics液冷光模塊，該模塊能夠有效應對50W/cm²的熱流密度挑戰，為448G高速互聯技術的規模化部署提供了關鍵的散熱解決方案支撐。

2025年9月，ODCC發佈了《下一代智算DC高速互聯448G/lane需求白皮書》，系統梳理了448G/lane技術發展背景、核心需求、技術挑戰及解決方案，為智算數據中心高速互聯升級提供指南。

OCP峰會：AI光互聯的技術交鋒

今年10月的OCP Global Summit 2025期間，AI光互聯專題論壇聚集了Google、Arista、LightCounting、博通、海信、Lumentum、Ciena、華為等產業鏈關鍵企業，探討448G/Lane等技術標準的最新進展。

圖源：C114

其中，Arista討論了下一代400G代際光學互連技術，闡述了光側接口需要PAM4調製來達成較好的OSNR，電側接口需要優化PAM4 SerDes來達成系統最優，因為如果電側接口為PAM6調製，則額外需要一個高功耗的Gearbox。另外對於光側的調製技術，傳統SiPh受限於帶寬也需要InP、TFLN等調製技術。

Google回顧了AI/ML系統中TPU的技術發展，不同版本TPU持續提升性能、增加互連帶寬、優化冷卻效率以及開展拓撲結構創新，其中光學組件在TPU互聯中有着無可替代的作用。此外，Google還討論了光互聯在解決AI計算中的帶寬瓶頸問題、提高模型訓練效率和容錯性方面的重要作用，以及對未來的光子學技術發展的展望，如更高的模塊密度、400G/Lane、更低功耗等。Google認為光互聯技術為TPU系統帶來了顯著的性能提升和擴展潛力，但同時也需要解決技術上的關鍵挑戰。

LightCounting表示，過去幾年AI領域的投資顯著增長。2023年，Nvidia開始在數據中心部署光模塊（Transceivers）以替代有源光纜（AOC），這一轉變對以太網光模塊市場產生了重要影響。預計未來5年內，以太網光模塊市場將保持總體增長，儘管雲公司的支出增長會放緩，但電信和企業市場將重新獲得動力。LightCounting預計，超高速光模塊（400G/800G及以上速率）將在未來佔據主導地位，尤其在數據中心和以太網交換領域，他認為2030年400G/lane的CPO技術將主流部署，超過傳統的可插拔模塊應用。

全產業鏈的技術佈局與突破

除此之外，從芯片到光模塊，從雲廠商到測試設備商，各環節企業正圍繞 448G 技術展開差異化佈局。

例如，英偉達在其Rubin平臺中，圍繞高速互聯技術展開關鍵升級——不僅將NVLink 6.0的SerDes速率提升至400G，更以448G SerDes速率為技術底座，同步推動連接器、線纜、PCB等核心組件的規格升級，以適配AI集羣規模擴大后的互聯需求。

此次升級的核心目標是支撐Prefill-Decode分離式架構：其中Context GPU（即CPX）專為計算密集的Prefill階段優化，通過強化算力、適度降規存力與互聯帶寬，結合計算優化、存儲與互聯減配、低成本封裝等設計，實現系統經濟性的提升；而Generation GPU則延續高算力、高存力、高帶寬的均衡架構，滿足不同場景需求。

在技術實現上，NVLink 6.0採用PAM4調製與BiDi雙向傳輸技術，並通過「無纜化」設計減少PCB傳輸損耗，進一步提升信號完整性。值得注意的是，448G電互聯領域存在三種潛在技術路線（PAM4及更高階調製、SEMIMO、BiDi雙向傳輸），目前英偉達尚未明確Rubin平臺的最終選擇，但無論何種路線，都對信道質量和信號完整性提出了更高要求，這也推動了電互聯組件的新一輪規格迭代。

從技術迭代背景來看，NVLink 5.0已隨Blackwell NVL36/72架構升級至200G-PAM4，速率正式超越標準Ethernet的106.25G-PAM4；而隨着AI集羣規模持續擴大，機框與超節點互聯場景對448G互聯技術的需求愈發迫切。作為英偉達私有高速Scale-up協議，NVLink的核心優勢在於不受生態系統限制，可針對特定場景進行定製化優化，實現系統性能最大化，且技術推出時間更具靈活性，為其在448G賽道的佈局提供了獨特優勢。

作為OIF核心成員，博通（Broadcom）也深度參與了CEI-448G框架的制定工作。其副總裁Cathy Liu明確指出：「CEI-448G框架為未來十年的互連創新奠定基礎——明確了實現可擴展、互操作且高能效系統必須解決的關鍵技術挑戰」，並強調448G需解決可擴展性與能效的核心矛盾，足見博通對該標準作為下一代互連技術基石的高度認可。

在覈心技術研發層面，博通依託自身成熟的224Gbps SerDes技術積累，正積極推進448G PHY原型研發，同時開發支持PAM4/PAM6調製格式的SerDes IP，為高速互連提供核心芯片支撐。此外，基於四代CPO（共封裝光學）技術的迭代沉澱，博通着重強調了CPO架構在Scale Out域的高可靠性優勢，並針對性佈局兩類解決方案：其一為VCSEL NPO方案，可實現1pJ/bit的低功耗、低於0.1Fit的低失效率，成本與銅纜相當，且能輕松演進至6.4T-12.8T速率；其二為硅光CPO方案，具備高達2Tbps/mm的超高密度、高可靠性，以及2km的傳輸距離，可充分滿足大規模集羣的部署需求。目前，博通也在推動CPO架構在1.6T光模塊中的落地應用，進一步釋放高速互連的技術價值。

在448Gbps相關高速光互聯技術領域，海信（含旗下Ligent、海信寬帶）通過多維度技術探索與行業實踐，持續推進技術落地可行性。

在覈心技術方案驗證層面，海信針對400G/通道應用的技術選型展開深入分析，對比了材料（TFLN與InP）、調製技術（MZM與EAM）及集成方式（離散與集成）的多種組合方案，明確每種選擇的優劣勢特性。基於這一分析，海信採用TFLN MZM方案推進研發，同步展示了212.5G-Baud PAM4調製，以及164G-Baud、176G-Baud PAM6調製的眼圖、關鍵參數與仿真結果，充分證實了該方案在400G/通道應用中的可行性，為448Gbps技術演進提供了重要參考。

在行業實踐與互操作驗證方面，海信也積極參與生態協同。在OFC 2025期間，其旗下Ligent參與OIF互操作性演示，展示了OSFP 1.6T硅光模塊，該模塊支持448Gbps實時傳輸，能夠精準適配AI網絡的擴展需求；同時，海信寬帶參與了OIF的CEI-224G-VSR互操作演示，其自主研發的200/400G高密光引擎技術，為后續448G光Shuffle架構的構建與落地奠定了堅實基礎。

在AI/ML網絡光互聯領域，Lumentum圍繞不同應用場景佈局了多類核心方案：首先是Optical Circuit Switch的市場機會及對應解決方案，同時推出了面向高速光互聯CPO應用的超高功率光源——該光源功率可達400mW，光電轉換效率（PCE）更達到20%；針對Scale Up域的需求，其還打造了VCSEL互聯方案，依託Stacked VCSEL on Driver技術，實現了高密度、低功耗與高可靠性的特性，能夠精準匹配AI計算場景的傳輸要求。

在覈心技術落地層面，Lumentum與NVIDIA聯合開發了基於自身激光技術的Spectrum-X CPO方案，這一合作既體現了Lumentum在AI/ML網絡領域的行業領導地位與技術實力，也可通過提升硬件性能、優化功率效率、降低成本的方式，支撐更大容量的AI模型訓練與運行。

而在高速傳輸技術的前沿探索上，Lumentum在OFC 2025展會上帶來了448G EML（採用224GBaud PAM4調製格式），並聯合是德科技、NTT完成了448Gbps速率的數據傳輸演示；同時，其研發的InP光子芯片可支持3.2T光模塊的開發，且該企業正持續推進共封裝光學（CPO）方案，助力AI數據中心進一步降低網絡能耗。

Ciena認為，單通道448G技術將成為AI系統規模擴容的關鍵支撐，該技術可通過減少線路數量，同步降低系統的功耗、成本與複雜性，同時提升數據傳輸效率——而要實現這一技術落地，需配套開發400Gbps帶寬、200G波特率的核心組件。

在技術研發層面，Ciena已在3nm硅工藝上實現突破，基於此開發的收發器支持100GHz帶寬與224GS/s採樣率，能靈活生成PAM4、PAM6、PAM8等調製格式的448Gbps信號；同時，為適配高密度AI芯片的互聯需求，Ciena推出了微帶柔性互聯技術，在112GHz頻率下，其插入損耗比傳統PCB低4dB/英寸，有效優化了高速信號的傳輸質量。

Ciena認為，當前AI系統中光互聯與電互聯方案的應用差距正持續縮小，電氣與光學技術的最優適用範圍也在逐步交匯，這為高速互連的方案選擇提供了更多彈性空間。

微軟作為雲服務商，也在不斷明確需求導向，指出448Gbps是AI互連的下一個關鍵leap，提出目標規格：銅纜支持1米傳輸、40dB信道損耗，功耗低於10pJ/bit；光傳輸覆蓋20-100米，適配OBO、CPO等架構，並強調行業協同是解決問題的關鍵。

另外，測試設備廠商率先突破技術瓶頸。是德科技推出的M8199B系列任意波形發生器（AWG），通過頻域交織技術（FDIU）將帶寬擴展至120GHz以上，支持224Gbaud PAM4、174Gbaud PAM6和150Gbaud PAM8等多種調製格式的448Gbps信號生成，其優化方案在224Gbaud下仍能維持20.5dB的高信噪比，為技術研發提供了關鍵的測試驗證支撐。

圖源：是德科技報告

此外，是德科技構建的端到端測試方案，涵蓋電域與光域測量，可適配芯片、模塊、鏈路等不同層級的驗證需求，加速了448Gbps技術從實驗室走向商用的進程。

在標準層面，OIF再次發揮了核心協調作用。2024年8月，OIF正式啟動CEI-448G框架項目，聚焦調製/FEC方案、傳輸架構（CPO、可插拔、背板等）、通道仿真、測試測量等關鍵領域，匯聚了全球主流芯片、設備、運營商企業的技術資源；並於2025年11月發佈《新一代CEI-448G框架文件》，明確了448Gbps電接口的應用場景（極短距XSR、甚短距VSR、中距MR、長距LR）、技術路徑（PAM6/PAM8調製、增強型FEC）及互操作要點。

圖源：OIF

目前OIF已啟動各場景的專項研發，目標是明確448Gbps部署的電參數、測試方法與互操作標準。

基於OIF的技術框架，行業正在探索芯片到芯片、芯片到模塊、混合背板等多場景的448Gbps實現方案，重點攻克協同封裝光模塊（CPO）的熱管理、高密度互連、低功耗SerDes設計等難題。同時，PCIe 7.0、CXL 3.1等接口標準的演進也與448Gbps技術深度綁定，形成接口標準-互連技術-AI算力的協同升級閉環。

為避免技術分歧、凝聚行業共識，OIF還聯合以太網聯盟、SNIA、OCP等組織舉辦448Gbps專項研討會，谷歌、微軟、Meta、OpenAI等AI巨頭紛紛分享需求痛點，推動技術路線向實際應用落地傾斜。

這種跨領域的共識構建至關重要。正如OIF強調的，448Gbps技術涉及封裝、主機、互連、電光轉換等全鏈路，任何環節的技術分裂都可能延緩行業進程。

從標準到產品，行業普遍認為448Gbps是突破數據傳輸瓶頸、緩解AI訓練通信開銷的核心技術，全產業鏈的協同是實現448Gbps規模化商用的必要前提。

綜合來看，產業鏈廠商都在緊鑼密鼓佈局。從標準引領，到芯片創新，再到系統方案的落地，產業鏈正通過協同攻克物理極限，為萬億參數AI模型鋪就新的高速軌道，實現AI算力基礎設施的代際革命。

機遇背后，448Gbps仍面臨技術鴻溝

然而，在產業熱情的背后，一系列深刻的技術挑戰、系統決策與跨領域協同的複雜權衡正等待着整個產業鏈去攻克。

功耗與密度，高密度集成下的雙重壓力。首先，功率效率成為448Gbps時代的核心考量。OIF已將pJ/bit列為關鍵指標，反映出行業對功耗問題的共同關切。現實情況是，SerDes在交換芯片中的功耗佔比預計超過40%，而高密度集成帶來的熱流密度更是高達50W/cm²，傳統風冷已無力應對。

對此，散熱解決方案正在經歷革命性變革。Ciena開發的直接插拔液冷技術和華為的Liquid Cooling Optics方案，代表了行業從傳統風冷向液冷轉型的大趨勢。這些創新試圖解決一個根本矛盾，即如何在提升密度的同時控制功耗增長。

技術協同：電域與光域的路徑選擇。調製方案的選擇凸顯了系統優化的複雜性。據瞭解，行業正在權衡單一調製方案與電光分別優化的利弊。博通等芯片廠商傾向於延續PAM4的成熟路徑，而光模塊廠商則關注更高階調製的可能性。

這種技術路線的分歧背后，是電通道和光通道不同的優化目標：電域追求信號完整性和密度，光域側重傳輸距離和功率效率。達成跨領域共識需要OIF等標準組織的高效協調，特別是在市場需求周期從4年壓縮至2年的緊迫時間表下，既要求企業快速迭代產品，又要避免技術路線分裂。這也讓OIF、OCP等組織的共識構建效率，成為448Gbps規模化的核心前提。

架構權衡：系統級優化的多維博弈。從OIF列出的關鍵考量因素來看，448Gbps的成功商用遠不止解決技術參數問題。架構的可維護性、可插拔性與可服務性同樣至關重要，這些系統級特性直接影響數據中心的運營成本和可靠性。

電傳輸距離與光傳輸距離的平衡、低延迟與高帶寬的兼顧、技術引入時機與市場需求的匹配——這些多維度的權衡需要芯片廠商、設備商和雲服務商的深入協作。

測試驗證：確保系統可靠性的關鍵門檻。是德科技的白皮書明確指出，448Gbps測試需要超過110GHz的帶寬和20.5dB以上的SNR性能。其創新性解決方案雖然提供了512 GSa/s的採樣能力，但也反映了測試設備的升級成本和技術門檻。

對於PAM6/PAM8等高階調製，眼圖開口更窄、時序裕量更小，傳統的測量方法論已不足以應對。測試精度的要求提升了一個數量級，這既推動了測試儀器的發展，也對測試工程師的技能提出了新的要求。

此外，可靠性的技術組合優化、數據速率是否必須強制翻倍、延迟如何適配多應用場景、電/光傳輸距離的平衡、技術落地的時序規劃，以及架構的可維護性與可插拔性，每一項選擇都牽一發而動全身，直接影響 448Gbps 系統的經濟性與可行性。

圖源：OIF

整體來看，這條賽道的競爭，既是技術實力的較量，也是生態協同能力的比拼。行業組織主導的標準共識、企業推動的技術創新、全產業鏈的協同配合，將共同破解物理極限、功耗控制、測試驗證等核心難題，重新定義高速互連的未來圖景。

寫在最后

從0.8Gbps到448Gbps，互連技術的每一次迭代，都是數字經濟爆發的底層支撐。如今的448Gbps，早已不止是數據速率的簡單翻倍，而是AI、雲計算、高性能計算等新興應用倒逼下的必然選擇。它的突破，將為1.6T、3.2T等更高速率築牢基礎，真正開啟下一代數據中心的「無瓶頸互連」時代。

當前，站在實驗室向商業化跨越的關鍵節點，448Gbps技術的落地，從來不是單一企業能獨立完成的攻堅——物理極限的突破、功耗密度的平衡、技術路徑的統一、測試方法的創新，每一項挑戰都需要全產業鏈的協同發力，這正是跨越物理約束、功耗瓶頸與互操作鴻溝的核心密鑰。

隨着更多參與者加入這場技術競速，448Gbps有望在未來2-3年實現規模化商用，為AI的下一輪爆發、數字經濟的持續增長提供堅實的互連支撐。

正如OIF主席Nathan Tracy所言：「當我們攜手合作時，這些是具有挑戰性但可解決的問題。」從標準組織的共識構建，到產業鏈企業的技術落地，全球協作網絡的效率，將直接決定448Gbps商用化的節奏，更將重塑下一代AI算力基礎設施的競爭力格局。