光模块DSP，迈入低功耗

电子发烧友网报道（文/梁浩斌） 随着光模块往800G、光模1.6T的迈入高速方向发展，DSP也正在迎来越来越大的低功挑战，包括性能、光模功耗等。迈入由于光模块体积小，低功散热困难，光模高性能DSP的迈入功耗决定了在数据中心的工况环境中，能否保持稳定的低功工作。

因此我们看到光模块DSP已经开始用上先进制程，光模比如Marvell去年12月推出了业界首款3nm制程PAM4光学DSP芯片Ara，迈入基于Marvell在PAM4光学DSP技术领域的低功六代技术打造而成。其能够集成连接主机的光模8条200 Gbps电通道和8条200 Gbps光通道，在紧凑的迈入标准化模块中实现1.6 Tbps的传输速率。

得益于3nm制程，低功Ara将1.6 Tbps光模块的功耗降低20%以上。

最近Credo也发布了面向800G 光模块的Lark系列DSP，包含两款创新光DSP产品。

Lark 800是一款高性能、高可靠性、低功耗的DSP，专为新一代完全时钟重定时(full retimed) 800G光模块设计，适用于全球最大、密度最高的AI数据中心中严苛的功耗与散热环境。

Lark 850则是专为800G线性接收光模块（LRO）应用而设计，实现模块功耗低于10瓦。

Lark系列均采用Credo第五代DSP架构，可有效应对最严苛的光信号失真问题。在可靠性方面，两款DSP专为在严苛环境中实现稳健性能而设计，Lark 800还创新性地集成了链路监测功能，用于监测以太网链路的连接状态。

Lark系列一个重要特点是低功耗，专注于最大限度降低能耗，Lark系列具备可编程的节能模式，为800G能效树立了新的标杆。

数据中心能耗，是近几年来AI快速发展的过程中，行业内经常讨论到的问题。数据中心建设规模不断扩大，算力芯片功率越来越高，导致数据中心的能耗暴增。

数据中心的能耗主要来自于几大部分，包括核心的服务器机柜中各种设备；为机房提供恒温恒湿的精密空调，以及服务器板卡上的散热风扇，甚至是水冷系统等；供配电系统，比如变压器、不间断电源(UPS)、配电柜等，它们在电能转换和分配过程中也会产生能耗。

降低数据中心能耗，可以通过采用最新的算力芯片，拥有更高的能效，在提供相同算力的情况下有效降低能耗；也可以通过使用第三代半导体等电源方案，提高电源转换效率，减少损耗。而光模块作为数据中心数据传输的关键，其功耗也不可忽视。

Cignal AI首席分析师Scott Wilkinson博士指出，随着AI推动数据中心规模达到空前水平，功耗问题日益关键。光互连每消耗一瓦特电力，就意味着GPU少用一瓦特。2024年已部署超900万只800GbE模块，预计2025年将超1400万只（信息来源：Cignal AI2024年第三季度光组件报告）。Credo的Lark DSP可以降低数据中心内部互连的光模块的功耗，在解决数据中心能源问题中发挥了关键作用。

这也是目前光模块中DSP开始采用5nm甚至3nm制程的原因。随着光模块从800G往1.6T、3.2T发展，更低能耗的DSP，将会在数据中心节能工作中起到更大的作用。