一文看懂光模块：从“数据快递员”到AI时代的“基建核心”（1/2）

在数字时代，我们每天刷视频、发消息、用ai工具，背后都离不开“数据在快速流动”。而让数据能像“光速”一样传输的关键硬件，就是光模块。可能很多人没听过这个名字，但它却是从日常上网到ai大模型运行的“隐形功臣”。接下来，我们就用大白话拆解光模块——它到底是啥、有哪些核心类型、在不同场景里怎么用，尤其是在ai时代为啥变得越来越重要，还会结合中际旭创这样的行业代表举例，让大家彻底搞懂这个“数据传输神器”。

一、先搞基础：光模块到底是个啥？为啥不能没有它？

要理解光模块，得先从“数据怎么传”说起。我们平时用的手机、电脑，处理数据时用的是“电信号”——就像家里的电线传电一样，数据靠电流的强弱变化来携带。但电信号有个大问题：传不远、速度慢，还容易受干扰。比如用普通网线传数据，最多几百米就会“信号衰减”，数据变得断断续续；要是想传几公里甚至几十公里，电信号根本撑不住。

这时候就需要光模块来“救场”。光模块的核心作用，就是做“信号转换器”和“传输器”：先把电信号转换成“光信号”（靠激光或led发光来携带数据，就像用手电筒的光传递信息），再通过光纤（类似特制的“光导管”）把光信号传出去；等传到目的地后，再把光信号转回电信号，让手机、电脑、服务器能识别。

打个比方：如果把数据比作“快递包裹”，光纤就是“高速公路”，那光模块就是“快递员”——不仅负责把包裹（数据）从“电信号包装”换成“光信号包装”，让它能在高速路上（光纤）快速跑，还负责到了目的地后拆包，把包裹变回能直接用的样子。没有光模块，数据就只能在“小范围慢走”，没法实现远距离、高速的传输。

光模块的结构其实不复杂，主要由几个关键部分组成：

- 光源：比如激光器或led，负责把电信号变成光信号，相当于“发光的手电筒”；

- 探测器：负责接收光信号，再把它变回电信号，相当于“接收光的眼睛”；

- 光学组件：比如透镜、光纤接口，负责把光信号精准地传入光纤，减少信号损耗，相当于“瞄准器”；

- 电路芯片：负责控制信号转换的速度和稳定性，相当于“大脑”，确保转换过程不出错。

这些部件组合在一起，就成了能让数据“光速传输”的光模块。而且它体积不大，常见的光模块也就一个打火机或一盒香烟大小，能轻松装在服务器、路由器里，不占地方还高效。

二、按“速度”分：光模块的核心型号，数字越大越厉害？

光模块最核心的区分标准就是“传输速度”，就像汽车有100公里\/小时、200公里\/小时的时速一样，光模块的速度用“g”来表示，比如10g、25g、100g、400g、800g，现在甚至有了1.6t的型号。数字越大，意味着每秒能传输的数据量越多，速度越快。不同速度的光模块，用在不同的场景里，不是“越贵越快就越好”，而是“按需选择”。

1. 低速光模块（10g及以下）：日常上网的“基础款”

10g及以下的光模块，比如1g、10g，主要用在我们身边的“短途传输”场景，比如家庭宽带、企业办公网络、小区的通信机房。

举个例子：你家里装的100m、1000m宽带，小区机房里就会用到10g光模块。它负责把运营商的信号传到小区，再通过网线分到你家——因为距离近（一般几公里内），10g的速度完全够用，而且成本低，性价比高。现在很多老旧小区的宽带升级，其实就是把原来的1g光模块换成10g，让上网速度从100m提升到1000m，刷视频不卡顿。

这类光模块技术成熟，价格也相对便宜，市面上很多厂商都能做，主要满足“基础联网需求”，就像汽车里的“家用经济型轿车”，够用、实惠。

2. 中速光模块（25g-100g）：企业和电信的“主力款”

25g、40g、100g的光模块，是目前企业数据中心、电信运营商的“主力军”，用在“中距离、中大数据量”的传输场景。

先说企业数据中心：比如阿里、腾讯的机房里，有成千上万台服务器，这些服务器之间需要互相传数据（比如你在淘宝下单，订单数据要从“下单服务器”传到“支付服务器”，再传到“物流服务器”），这就需要25g或40g光模块。25g光模块能满足中小型企业的数据中心需求，比如一家连锁超市的总部，用25g光模块连接全国门店的销售数据，每秒能传几十万条交易记录，足够实时统计销量；40g则适合大型企业，比如某互联网公司的办公网络，用40g光模块连接不同部门的服务器，员工传大型设计文件、视频素材时，几分钟就能传完，不用等半天。

再看电信运营商：我们用的5g网络，背后也离不开100g光模块。5g的基站需要把信号传回运营商的核心机房，这个“回传”过程就需要100g光模块——因为5g基站的信号量比4g大很多，每秒要传大量的语音、视频数据，100g的速度能保证信号不拥堵。比如你在演唱会现场用5g发直播，基站收集到你的直播数据后，通过100g光模块快速传到机房，再推送给看直播的人，不会出现“直播卡顿、画面延迟”的情况。

中速光模块现在是市场需求量最大的品类，就像汽车里的“家用suv”，兼顾性能和实用性，能满足大多数企业和运营商的需求。

3. 高速光模块（400g及以上）：ai和超大型数据中心的“顶配款”

400g、800g、1.6t的高速光模块，是近几年的“明星产品”，主要用在超大型数据中心（比如谷歌、亚马逊的全球机房）和ai领域，负责“远距离、超大容量”的数据传输。

先看400g光模块：它是目前超大型数据中心的“标配”。比如谷歌的机房里，不同区域的服务器集群之间（比如北京机房和上海机房）需要传数据，距离可能有几千公里，而且每秒要传上亿条数据（比如全球用户的搜索记录、视频观看数据），400g光模块能轻松应对——不仅传得快，而且信号损耗小，几千公里传下来，数据准确率还能保持在99.99%以上。现在国内的互联网巨头，比如阿里、腾讯，也在大规模替换400g光模块，为后续的ai业务和海量用户数据传输做准备。

再看800g和1.6t光模块：这两款是专门为ai时代设计的“顶配”。ai大模型的训练和运行，需要多台gpu服务器协同工作，这些服务器之间要实时传大量数据（比如训练chatgpt时，几万台gpu要交换计算结果），普通的400g光模块已经不够用了，必须用800g甚至1.6t。

这里可以举中际旭创的例子：中际旭创是全球做高速光模块的头部企业，它的800g光模块在2024年占据了全球超过40%的市场份额，很多ai数据中心都在用。比如英伟达的ai服务器集群，就用中际旭创的800g光模块连接gpu——每台gpu每秒能产生几十gb的数据，800g光模块能保证这些数据在服务器之间“零延迟传输”，让ai训练速度提升30%以上。而它的1.6t光模块，已经通过了英伟达的认证，2025年下半年开始小批量交付，未来会用在更大型的ai集群里，比如谷歌计划搭建的400万卡tpu-v6集群，就会用1.6t光模块做核心传输硬件。

高速光模块就像汽车里的“超跑”，速度快、性能强，虽然成本高，但却是ai时代不可或缺的“关键装备”。

三、按“场景”分：光模块不是“一刀切”，不同地方用不同款

除了按速度分，光模块还会根据“使用场景”做定制，比如数据中心、电信网络、工业场景，对光模块的要求不一样，需要“量身定制”。

1. 数据中心光模块：追求“快、稳、密”

数据中心是光模块最大的应用场景，占了全球光模块需求的60%以上。数据中心里的光模块，核心要求是“速度快、运行稳、密度高”。

“速度快”我们已经讲过，400g、800g是主流；“运行稳”指的是光模块要能长时间工作，不能出故障——数据中心的服务器24小时不关机，光模块要是坏了，会导致整个服务器集群断连，影响很多app的使用。所以数据中心光模块的“故障率”要求特别低，通常是“百万小时故障一次”（mtbf值超100万小时），相当于连续工作100多年才可能坏一次。

“密度高”是个很重要的点：数据中心的服务器机架空间有限，希望在同一个机架里装更多的光模块，所以光模块要做得“小而密”。比如中际旭创为数据中心设计的800g光模块，采用了“osfp封装”，体积比传统的光模块小30%，一个机架能装的光模块数量增加了50%，大大节省了数据中心的空间成本。

另外，数据中心光模块还要求“低功耗”——成千上万的光模块同时工作，要是每个都很耗电，数据中心的电费会是一笔天文数字。中际旭创的800g光模块，功耗只有12瓦左右，比行业平均水平低20%，一个大型数据中心用它，每年能省几百万的电费。

2. 电信光模块：追求“远、强、耐”

电信领域的光模块，主要用在基站回传、城域网、骨干网，核心要求是“传得远、抗干扰、耐环境”。

“传得远”：骨干网是连接不同城市、不同国家的通信网络，比如从北京到上海的骨干网，距离有1300多公里，需要光模块能支持长距离传输。这类光模块会采用“相干技术”，就像给光信号加了“放大镜”和“稳定器”，能让光信号传几千公里都不衰减。比如中际旭创为电信骨干网做的100g相干光模块，能支持4000公里以上的传输，不用中途加“信号放大器”，大大降低了电信运营商的建设成本。

“抗干扰”：电信光模块大多装在户外的基站或机房里，会遇到电磁干扰（比如附近有高压电线）、温度变化（夏天高温、冬天低温），所以需要有很强的抗干扰能力。比如中际旭创的电信光模块，采用了“屏蔽外壳”，能挡住99%的电磁干扰；还能在-40c到85c的温度范围内正常工作，不管是东北的寒冬还是海南的酷暑，都不会出故障。

“耐环境”：户外的基站可能会遇到下雨、刮风、灰尘，所以光模块的外壳要“防水、防尘”。中际旭创的电信光模块，外壳防护等级达到了ip67（最高级别的防护之一），即使被雨水淋到、被灰尘覆盖，也不会影响内部元件的工作。

3. 工业光模块：追求“硬、准、灵”

工业场景的光模块，比如工厂的自动化生产线、智能电网、矿山监控，核心要求是“抗冲击、传得准、灵活适配”。

“抗冲击”：工厂里的机器会震动，矿山的环境也很恶劣，光模块要能承受冲击和震动。比如中际旭创为工业场景做的25g光模块，能承受1000g的冲击（相当于从1米高的地方掉到水泥地上），还能在500hz的震动环境下工作，不会因为震动导致元件松动。

“传得准”：工业场景里的数据传输不能出错，比如智能电网的电流、电压数据，要是传输时出错，可能会导致电网故障；工厂生产线的传感器数据要是错了，会导致产品质量问题。所以工业光模块的“数据准确率”要求极高，通常是“误码率低于10的-12次方”（相当于传1万亿条数据，最多错1条）。

“灵活适配”：不同工业场景的接口、电压不一样，光模块要能灵活适配。比如中际旭创的工业光模块，支持多种接口（比如sfp+、qsfp28），还能适配12v、24v、48v等不同电压，不用为不同场景单独设计，大大降低了企业的采购成本。

四、ai时代：光模块为啥从“配角”变成“核心基建”？

在ai没火起来之前，光模块只是“数据传输的工具”，很多人没关注它；但ai时代到来后，光模块一下子变成了“核心基建”，甚至被称为“ai算力的血管”，这是为啥？

1. ai训练：需要光模块“喂饱”gpu

ai大模型的训练，本质上是“让几万台gpu一起算数据”。比如训练一个千亿参数的大模型，需要把海量数据（比如几亿篇文章、几千万张图片）分到不同的gpu上，每个gpu算一部分，然后再把计算结果汇总、交换，反复迭代几十万次，才能训练出能用的模型。

这个过程中，gpu之间的数据交换完全依赖光模块：如果光模块速度慢，gpu就会“等数据”——比如gpu算完了自己的部分，却要等半小时才能收到其他gpu的结果，训练效率会极低；如果光模块速度快，比如用800g光模块，gpu之间的结果交换能在几秒内完成，训练时间会大幅缩短。

举个真实的例子：某ai公司用400g光模块训练一个百亿参数的模型，花了30天；换成中际旭创的800g光模块后，训练时间缩短到了18天，效率提升了40%。而且模型越大，对光模块速度的要求越高——训练万亿参数的模型，必须用1.6t光模块，否则根本没法在合理时间内完成训练。