芝能智芯出品

在数据爆炸式增长和人工智能（AI）技术迅猛发展的时代，高速、远距离的数据传输已成为支撑现代数据中心和AI基础设施的核心需求。

Marvell COLORZ 800作为一款突破性的800G ZR+光学模块，以其在1000公里距离内实现800Gbps传输速度的卓越性能，重新定义了行业标准。

这款模块采用标准的OSFP可插拔外形尺寸，能在800Gbps下实现500至1000公里的传输，还可灵活调整至在2500公里距离上支持400Gbps通信。

我们将从技术原理、应用场景及市场前景三个方面，深入剖析Marvell COLORZ 800的创新之处及其对未来的深远影响。

Part 1

Marvell COLORZ 800

的技术原理与创新

在数据中心和电信网络中，数据传输介质的选择直接影响系统的性能和成本。

● 短距离传输中，铜线因其低成本和易部署性而占据主导地位。例如，在NVIDIA GB200 NVL72这样的AI系统中，铜线可用于机架内部连接72个GPU和交换机，电缆长度通常在3米左右。

然而，当传输距离超过数米时，铜线的信号完整性会因衰减和干扰而显著下降，无法满足高速需求。

● 光纤成为长距离传输的理想选择。光纤利用光信号传输数据，具有带宽高、损耗低、抗干扰能力强的优势。

光学模块则是光纤通信的关键组件，负责将电信号转换为光信号并在接收端逆向转换。常见的光学模块外形包括SFP（小型可插拔）、QSFP（四通道小型可插拔）和OSFP（八通道小型可插拔）。

Marvell COLORZ 800采用OSFP标准，这种外形尺寸专为高速应用设计，提供更大的功率支持、散热能力和内部空间，从而容纳复杂的组件。

Marvell COLORZ 800能在紧凑的OSFP模块中实现800Gbps的超高速和1000公里的远距离传输。

● 其背后的技术创新令人瞩目，工作流程的简要分解：

◎ 电信号输入与处理：模块从设备接收电信号后，首先通过Marvell Orion DSP（数字信号处理器）进行处理。

Orion DSP采用5nm工艺制造，是模块的核心组件之一，负责优化和清理信号，以确保在长距离传输中保持高质量。由于OSFP模块对功率和空间的严格限制，这种高性能DSP的设计尤为关键。

◎ 电信号转光信号：经过DSP处理的信号进入CDM（相干驱动器模块）。

CDM内部集成了激光光源、调制器等组件，将电信号调制成光信号，并通过光纤发出。这一过程需要极高的精度，以确保信号在长距离传输中不失真。

◎ 光信号接收与转换：在接收端，模块使用ICR（集成相干接收器）接收光信号。

ICR包含90度混合器和光电探测器，前者维持信号的相位和幅度信息，后者将光信号转为电信号。由于转换后的电信号较弱，模块还配备TIA（跨阻放大器）放大信号，使其达到可检测水平。

Marvell COLORZ 800采用了相干检测技术。与传统的直接检测（仅判断光信号的有无）相比，相干检测通过本地振荡器（参考激光信号）提供额外信息，支持更复杂的信号编码。

这使得模块能在远距离内实现更高的传输效率和稳定性。

● 要在小型OSFP模块中实现800Gbps的传输速度和1000公里的距离，Marvell面临多重技术挑战：

◎ 信号衰减与失真：长距离传输中，光信号会因衰减、色散和噪声而劣化。Marvell通过先进的DSP算法和相干检测技术，实时补偿信号失真，确保数据完整性。

◎ 空间与散热限制：OSFP模块内部空间有限，高性能组件的密集布局需精确到毫米级别。同时，DSP和光学组件产生的大量热量对散热设计提出更高要求。Marvell通过优化组件布局和高效散热系统，成功解决这一难题。

◎ 功耗优化：在高性能与低功耗之间找到平衡是另一个难点。5nm工艺的Orion DSP在提升计算能力的同时降低了功耗，使模块满足数据中心对能效的需求。

Marvell COLORZ 800在性能与紧凑设计上的完美结合，为长距离高速通信树立了新标杆。

Part 2

Marvell COLORZ 800

的应用场景与市场前景

随着云计算和大数据的普及，数据中心的规模和复杂性不断增加。为了降低延迟和提升效率，许多企业开始采用跨地域部署数据中心的方式。

● Marvell COLORZ 800为数据中心互连（DCI）带来了革命性变革。

◎ 传统DCI解决方案通常依赖专用设备，成本高且部署复杂。

◎ 而Marvell COLORZ 800允许数据中心直接通过交换机，以800Gbps的速度连接1000公里外的另一个数据中心。

这种高集成度、可插拔的设计不仅提高了传输效率，还降低了建设和维护成本。

◎ 此外，其标准OSFP外形确保了与现有网络设备的广泛兼容性，使其成为DCI领域的理想选择。

● AI技术的快速发展对计算能力和数据传输带宽提出了前所未有的需求。

◎ 在大规模AI训练和推理任务中，海量数据需在多个计算节点间快速传输。Marvell COLORZ 800凭借其高速、远距离传输能力，为AI基础设施的构建提供了强有力的支持。

◎ 在地理分布的AI集群中，Marvell COLORZ 800可将不同地点的计算节点连接成一个虚拟超大规模集群。这种方式充分利用各地电力资源，同时提升系统的弹性和容错能力。

随着AI数据中心对带宽和低延迟的需求持续增长，这款模块的应用潜力将进一步释放。

在5G、物联网和边缘计算的推动下，全球对高速、远距离数据传输的需求将持续攀升。Marvell COLORZ 800凭借其技术优势，有望在市场中占据重要地位。

● 相比传统解决方案，具备以下竞争优势：

◎ 高集成度：将复杂的光学组件和DSP集成到小型模块中，简化了系统设计和部署流程。

◎ 低功耗：先进的工艺技术和优化设计降低了能耗，提升了能源效率。

◎ 灵活性：支持多种速率和距离配置，满足不同场景需求。

◎ 成本效益：通过提升传输效率和降低维护成本，为用户带来更高的投资回报。

随着AI和云计算的普及，800G光学模块的需求将在未来数年内快速增长。Marvell COLORZ 800的出现恰逢其时，有望成为行业标杆。

小结

Marvell COLORZ 800作为一款划时代的800G ZR+光学模块，以其在1000公里距离内实现800Gbps传输速度的能力，解决了长距离数据传输的技术难题 。

       原文标题 : 800Gbps长距离光通信技术：Marvell COLORZ 800