面向超节点构建开放式NPO光互连生态

随着 AI 算力需求指数级增长，加速器集群规模从单机架向千卡级 SuperPOD 快速演进。Scale-up 域内加速器数量急剧增加，要求互连技术在带宽、延迟和功耗间取得新的平衡。线性光互连作为 SuperPOD 物理互连基础，其标准化程度直接决定产业生态成熟速度。华为在 OCP 光子学特别专题上的演讲，分析了 Open NPO 标准化项目的技术背景、标准内容和产业路径。涵盖电气连接器外观、公母头 3D 图纸、焊盘定义、引脚映射、机械可靠性及电气规范七项标准化工作，并给出 SuperPOD 两个实施场景。

1、技术背景与核心问题

报告从韬（τ）缩放定律出发，论证 SuperPOD 需要从几何缩放转向时间缩放——通过系统级架构重构将 xPU 总线互连用于 SuperPOD，实现系统时间尺度小型化和性能跃升。线性光互连扮演物理基石角色，是在提升带宽、管理功耗和散热的同时为SuperPOD提供超低延迟的关键技术。

在众多光互连路径中，NPO 已被中国互联网企业、电信运营商和设备商广泛选择。其产业逻辑有四：第一可维护性，光引擎现场易更换；第二开放解耦，ASIC 芯片与光引擎分离实现多元供应；第三工艺成熟，制造门槛可控；第四产业链就绪，产品可快速推出。这四大优势使 NPO 成为短期最务实选择。

然而 NPO 面临也面临几个挑战：电气连接器设计碎片化。不同厂商的计算/交换芯片与光引擎模块不兼容，产品设计多样且缺乏统一技术路线。NPO 模块信号通路依次为连接器、基板、EIC和PIC，各环节接口不统一将严重影响产业链协同效率。特别是电气连接器迫切需要标准化。

2、Open NPO标准化内容

Open NPO 项目在 Open AI Infra 社区下成立，由 300 余名成员组成，2026 年 7 月启动，目标是统一 NPO 电气连接器并推动产业化。项目分四阶段推进：Phase I（2025年）兼容 800G@112G/L；Phase II（2026-2027年）定义Type 1 接口支持 224G/L；Phase III（2027-2028年）定义 Type 2 高密度接口；Phase IV（2029-2030年）定义 OIO 光接口实现 3D 小型化。目前 Type 1连接器和 NPO 模块样品正在测试。

七项标准涵盖机械接口和电气规范两个维度。机械接口方面：第一项是连接器外观形态，具有强通用性可适配各种规格 NPO 模块；第二、三项是公母头 3D 图纸，已贡献给社区形成完整机械接口标准；第四项是焊盘定义，包括光引擎侧和主机侧，规范 PCB 与连接器焊接接口；第五项是引脚映射，定义 72 对差分高速信号（36通道）和 96个 电源/低速引脚布局，差分对占中间 12 列用于高速传输，电源/低速引脚在首尾两列。

机械可靠性方面：总插入力最大 150N，初始拔出力最小 20N，最大拔出力 80N；保持力最小 2N；端子正向力初始 30gf min（0.25mm压缩），高温后12gf min（0.12mm压缩）；耐久性 50 次插拔；瞬时承压 380 N，长期承压183N。

电气规范方面：额定电流 1A/pin，额定电压 12V DC；连接器阻抗 80-90欧姆；插入损耗 IL≤1.5dB@10MHz-56GHz；回波损耗 ERL≥11dB（基于OIF CEI-224G-Linear）；近端串扰 NEXT≤-50dB@10MHz-56GHz、≤-45dB@56GHz-67GHz；远端串扰 FEXT≤-45dB@10MHz-56GHz、≤-40dB@56GHz-67GHz；最大温升 30℃。实测数据验证连接器性能符合标准。

3、SuperPOD实施方案与产业展望

报告给出两个实施场景：场景1（2027-2028年）面向网络交换层，在 SW(L1) 与SW(L2) 间使用 NPO 倍增交换容量，每个 XPU 配置 1-2 个光引擎；场景 2（2028-2029年）面向 XPU 大扁平层 POD，通过 NPO 提供超低延迟构建算力集群。

华为愿意将Open NPO项目贡献给OCP，第一步内容2026年12月30日可用。该项目与阿里巴巴AUPN技术路线高度互补——阿里侧重NPO/IPO工程验证和光电协同设计，华为侧重电气连接器标准化，共同推动NPO产业化。

结论：

第一，线性光互连是 SuperPOD 时间缩放架构的物理基石，NPO 因可维护性、开放解耦和产业链成熟度成为短期首选；第二，电气连接器碎片化是 NPO 产业化核心瓶颈，亟需统一标准；第三，Open NPO 通过七项标准和四阶段计划系统性回应了这一瓶颈；第四，关键电气参数（72对差分信号、90欧姆阻抗、≤1.5dB插入损耗、≥11dB回波损耗）为224G/L容量NPO模块提供了明确技术基线；第五，两个 SuperPOD 实施场景（网络交换层2027-2028年，XPU大扁平层2028-2029年）为 NPO 产业化划定了清晰时间表。

参考来源：Qiru Fan and Weiqiang Xu，Open NPO Standards: Building the Optical Interconnect Ecosystem for SuperPOD, OCP Global Summit 2026.

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