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阿里云全球首次规模部署LPO光模块，
引领AI数据中心网络高效能时代
2024年阿里云基础设施网络团队完成线性可插拔光模块（LPO, Linear Pluggable Optics）规模上线，成为全球首家实现LPO技术规模部署的云服务商，本次规模部署的LPO光模块为基于单通道100Gbps的400G DR4光模块，目前已成功支撑多个AI用户长期平稳运行，数据显示LPO光模块和传统光模块在保持同等传输性能和稳定性前提下，能够降低光模块功耗超50%以上。这一突破性技术应用将显著提升AI智算网络的能效，为下一代高性能计算（HPC）和人工智能（AI）负载提供更高效、低碳的基础设施支持。
技术背景：AI智算网络带宽提升的挑战
回顾过去十年数据中心网络演进路线，随着网络带宽不断提升，光模块的功耗上升速度高于交换芯片的功耗上升速度，2019年12.8T交换芯片首次使用50Gbps PAM4调制格式的Serdes，彼时DSP芯片开始在光模块中使用，光模块的功耗开始赶上交换芯片的功耗，未来1.6T/3.2T网络，光的功耗将超过电的功耗2倍以上，功耗问题成为网络带宽提升最大的挑战之一。
技术突破：LPO破解带宽功耗墙
面对这一关键挑战，阿里云选择LPO技术作为突破方向。LPO技术通过ASIC直驱线性光模块，去除传统光模块中的DSP（数字信号处理）芯片，将光模块功耗降低50%以上，同时降低了光模块的成本，减少传输延迟，为AI数据中心提供更高带宽、更低时延的网络连接。
工程实践：协同攻坚技术难题
LPO技术因其具备CPO(Co-Packaged Optic)的低功耗、低时延、低成本等所有优点，并具有可插拔可维护的优势，然而这些技术优势的实现需克服重重的技术挑战，LPO技术面临光电信号完整性、不同厂家间互联互通以及模块生产测试等方面的技术挑战，使各大云厂商望而怯步。阿里云基础设施网络团队持续攻坚各项技术难题，通过交换机和光模块协同设计优化和端到端链路优化，并深入研究LPO和交换机的边界条件，制定了LPO光模块技术标准和生产指南，成功解决了各项技术难题。此次部署的LPO光模块是来自多个模块生产商的多芯片方案，并在AI智算网络中互联互通组网。
绿色效益：推动可持续发展
LPO技术的规模化应用是阿里云践行绿色计算理念的重要里程碑。相比传统方案，单个400G光模块模块功耗降低5W，LPO技术的规模部署可以显著降低数据中心碳排放，从而降低PUE，这与阿里云“绿色AI”战略高度契合，通过底层技术革新助力客户实现高效低碳的算力部署。
展望未来
本次LPO光模块规模部署在保证稳定性的前提下，证明了LPO技术在AI智算网络中可规模部署，并且能够带来显著的能效收益。此次基于400G DR4 LPO技术的应用为未来1.6T/3.2T时代光链路功耗降低提供可能的路径。
展望未来，阿里云将持续投入LPO、LRO、CPO等前沿光互联领域的技术创新，推动AI智算中心向更高效、更智能的方向发展。
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