EP32. 資料中心光模組發展趨勢
隨著 AI 算力競賽進入白熱化，光通訊產業正站在 1.6T 世代的關鍵路口。上週有幸參與一場光通訊專家的深度會議，會中不僅剖析了從 800G 跨越至 1.6T 的技術路徑，更揭示了地緣政治如何從『晶片』延伸至『光學材料』的潛在危機。我將這些第一手的產業洞察整理如下，希望能為各位帶來新的啟發，歡迎交流討論。
1. Background
1.1. 市場預估
去年初這位專家預估，2025資料中心800G光模塊需求為2000萬隻，與實際出貨量相當接近。
他在會議上預估今年和明年高速光模塊的出貨量:
隨著 NVIDIA GB300 或Vera Rubin架構的大規模落地與Google TPU V7 的配套需求，1.6T 光模組正迎來爆發式增長，並與 800G 共同構成當前算力網絡的雙支柱(參考EP31. Vera Rubin AI network簡介；EP26. Google Ironwood)。
Google 是 1.6T 最激進的推動者，預計 2027 年單一客戶需求即達 3,000 萬支。NVIDIA 的 GB300 套件與 OpenAI (預計 2027年獨立採購 1,000 萬支 1.6T) 亦是核心增長引擎。
1.2. 1.6T 技術演進
由於Data Rate翻倍(200G/lane PAM4)，許多元件必須升級，以支持這高速信號通訊。其中最重要的元件就是，模組使用的調變器(Modulators)(註1)。
三種主流光調變技術的物理機制，決定光模組成本、功耗與傳輸距離的核心差異:
VCSEL (直接調變 Direct Modulation)
簡介： 採用「電流直接驅動」。利用 Driver 直接控制注入雷射的電流大小來產生亮暗訊號（如左圖）。結構最簡單、成本最低，是目前的短距(< 100m)霸主(參考EP9: Light sources)。
200G 可行性： 極低 (面臨物理障礙)。
瓶頸： GaAs 材料的頻寬限制使得 VCSEL 很難突破 50GHz 以上的頻寬（200G PAM4 需要約 56GHz Nyquist 頻寬）。
結論： 雖然有研發多接面 (Multi-junction) 技術，但在 200G 世代，VCSEL 因為頻寬不足與多模光纖色散問題而缺席，主要停留在 800G模組(100G/lane)(註2)。
SiPh MZM (矽光子馬赫-曾德爾調變器)
簡介： 採用「干涉原理」。將光分為兩路，透過電壓改變矽波導折射率造成相位差，最後合波時產生干涉（如中圖），適合中距離。
200G/lane 可行性： 純矽方案可行
現狀： 透過優化行波電極 (Traveling Wave Electrode) 設計與摻雜製程，目前的純矽 (Pure Silicon) 調變器已具備支援 200G/lane (112 Gbaud) 的能力，是 1.6T DR 模組的高性價比選擇。
未來： 更高階的 TFLN (薄膜鈮酸鋰) 技術，因具備超高頻寬特性，則是被視為下一代3.2T模組( 400G/lane) 的關鍵技術路徑。
EML (電吸收調變雷射 Electro-Absorption Modulated Laser)
簡介： 採用「單晶片整合」。整合了 DFB 雷射（持續發光）與 EAM 吸光器（負責開關）。光訊號品質（Eye Diagram）最佳，適合長距離(註 3)。
200G 可行性： 最佳 (成熟首選)。
優勢： EAM 天生具備高頻寬與高消光比 (Extinction Ratio)，非常適合對訊噪比敏感的 PAM4 訊號。
定位： 200G/lane 的主流方案，統治長距離 (FR/LR) 市場。
註 1: Modulators for CPO
共封裝光學 (CPO)Modulator（光調變器）的選擇(參考EP27. Marvell + Celestial AI = ?):
Nvidia Spectrum 6 CPO採用SiPH MRM(純矽)，可支援200G PAM4的調變(參考 EP31. Vera Rubin AI network簡介 )
註 2: BRCM 200G VCESL
BRCM 作為 VCSEL 霸主，推動 200G VCSEL 是為了延續其在短距市場的高利潤與主導權。Roadmap明確列出了 200G VCSEL 就緒，但在主流的光通訊研討會（如 OFC、ECOC）或分析師的 1.6T 預測中，大家對 200G VCSEL 卻保持「謹慎沈默」或「存疑」，已經排除使用的可行性。
距離縮水，實用性低：
Broadcom 造出了晶片，但在 200G 高速下，多模光纖 (MMF) 的物理色散會導致傳輸距離從 100m 銳減至 30-50m。這對於需要大規模跨櫃互連的 1.6T AI 叢集來說，距離太短，不敷使用。
市場定位被夾殺：
短距 (<10m)： 被更便宜的 DAC/AEC 銅纜 拿走。
中長距 (>10m)： 必須由 SiPh 或 EML 接手。
結果： 200G VCSEL 卡在中間，失去了標準化大規模部署的戰略位置。
註 3. EML
Source: Yole
EML = 燈泡 (DFB) + 快門 (EAM)
DFB (雷射)： 負責恆亮(CW, Continuous Wave)。提供穩定、純淨的直流光。
EAM (調變)： 負責切光。像百葉窗一樣高速開關，將光變成 0/1 訊號
核心價值：
抗干擾： 光源與開關分離，雷射波長不飄移 (無 Chirp)，訊號更清晰。
高速率： 能穩定支援 單波 200G 的技術，是 800G / 1.6T AI 光模組 的心臟。
市場現況：四大寡占
製造門檻極高 (InP 製程)，全球200G EML產能主要由以下四家壟斷：
Lumentum (美) - 市佔龍頭
Broadcom (美) - 晶片整合強
Mitsubishi (日) - 高可靠性
Sumitomo (日) - 材料技術深厚
2. SiPH 技術主導
2.1. 資料中心1.6T
針對 1.6T 資料中心 (DC) 應用，矽光子 (SiPh) 之所以能取代 EML 成為主導方案，可歸納為以下三個核心邏輯：
架構帶來的成本紅利 (BOM Cost)
EML (1:1 綁定)： 傳統架構需「8 顆 EML 對應 8 個通道」，光學元件成本隨頻寬線性疊加，且 InP 材料昂貴。
SiPh (1:N 共享)： 採「光電分離」，1 顆高功率 CW 光源可驅動 2 個通道 (1:2)。在 800G例子中，僅需 4 顆光源即可，大幅降低昂貴雷射的用量，BOM 成本較 EML 降低約 50%。
200G/lambda 的製造量產性 (Scalability)
供應商問題： 單通道 200G 的 EML 供應商稀缺 (僅 4 家)，而有眾多CW laser(DFB)供應商，產能不是問題。
CMOS 規模效應： SiPh 的調變器 (Modulator) 使用成熟的 CMOS 製程，擴充通道數簡單，一致性高且產能無虞，解決 1.6T 大規模部署的供應鏈風險。
性能與場景的精準適配 (Performance/Cost Sweet Spot)
Campus 場景 (DR/DR+)： 在 AI 叢集主流的傳輸距離(< 2KM)下，不需要 EML 的極致長距離性能
性價比勝出： 雖然 SiPh 物理性能 (光功率/消光比) 略遜於 EML，但透過 高功率 CW 光源 補償損耗，加上 DSP 強大的糾錯能力，其訊號品質已完全滿足此距離需求 (Good Enough)。Hyperscaler 選擇「夠用且便宜」的 SiPh 搭配多芯光纖 (MCF, 參考補充說明)，而非昂貴的 EML。
在 1.6T 世代，SiPh 憑藉低成本架構與穩定的 CMOS 產能，擊敗了生產困難的 EML，成為 AI 資料中心短中距離互連 (Intra-DC) 的標準答案。
2.2. SiPH代工廠
專家有提到光模組SiPH PIC(Photonic IC)主要代工廠Tower，將要擴充 3倍產能，這是一個很強的市場信號： CPO 雖然是未來，但 Pluggable (可插拔) 才是現在的現金牛。
Tower Semiconductor (類比派)：自帶雷射，拼量產
核心技術： 異質整合 (OpenLight提供技術)，把雷射直接貼在晶片上 (On-chip Laser)。
戰略目標： 解決光模組廠「封裝雷射」的痛點，降低門檻。
主戰場： 1.6T 可插拔模組 (Pluggable)，適合現在就要出貨的訂單
GlobalFoundries (數位派)：單晶片，拼標準
核心技術： 矽光 + 邏輯電路單晶片化 (Monolithic)，走 300mm 製程。
戰略目標： 推動光通訊變成標準化的「光小晶片」(Optical Chiplet/UCIe)。
主戰場： Optical I/O (如 Ayar Labs)，適合超大規模運算互連(參考EP25. UCIe Over Optics)。
TSMC (封裝派)：3D 堆疊，拼 AI 效能
核心技術： COUPE (3D 封裝)，光電晶片垂直堆疊，雷射放外面 (ELS) 避熱。
戰略目標： 突破 AI 晶片的功耗牆與頻寬極限，深度綁定 Nvidia。
主戰場： CPO (共封裝光學)，為下一代 AI GPU 服務
2.3. 需求來源：誰在買 1.6T？
儘管邊緣端 (NIC) 尚未準備好原生支援 1.6T(NIC受限於 PCIe 6.0)，但 1.6T 模組需求依然強勁，主要來自兩大推力：
交換器互連 (Spine/Core Layer)
隨著交換器晶片升級至 51.2T 和 102.4T (如 BRCM Tomahawk 6, Nvidia Spectrum 6)，前面板密度成為瓶頸
使用 1.6T 模組可將端口數減半 (64 ports)，維持 1U/2U 尺寸，解決散熱與佈線密度問題
Breakout 應用
配置模式： 交換器端插 1.6T OSFP —> 光纖分接 —> 連接 2 張 800G NIC
戰略意義： 這是 2026 年需求量的主力。它允許資料中心在不升級 NIC (受限於 PCIe 6.0) 的情況下，先行部署 1.6T 交換網路架構。例如: Nvidia Spectrum 6 Switch 支援1.6T，而CX-9只支援800G
Source: Cisco
High Radix + Breakout 是用「光學模組成本與微幅功耗增加」，來換取「交換器設備大幅減少、網路延遲降低、以及整體系統能效提升」的最佳解方
Google TPU V7 1.6T的應用
專家預估 2027 年單一客戶需求量將達 3,000萬支 (30M)，佔全球 1.6T 總需求 (70M) 的近一半。這因為Google TPU v7 (Ironwood) 採用的 OCS (光路交換) + Scale-up (ICI) 架構，使其成為全球 1.6T 光模組需求最激進的推手。為了達到極致的優化，Scale-Up 層級目前必須拋棄標準的 Ethernet(參考EP26. Google Ironwood)。
Source: Google
技術路線：
為了適配 OCS 的端口經濟學與 TPU 的電氣特性，Google 走了一條與 NVIDIA 截然不同的技術路線：
光學層： 必須採用 WDM (波分複用) + BiDi (單纖雙向)，而非市面通用的 PSM (DR8)，以節省 OCS 端口。
電氣層(猜測)： 透過 on board Gearbox (變速機制) IC 解決 TPU 100G SerDes 與 1.6T (200G/lane) 模組之間的速率匹配問題。下一代TPU 應該會支援 200G SerDes。
市場時程：
2026 年為爬坡期，2027 年將迎來「黃金交叉」，1.6T 正式超越 800G 成為主流。
OCS (Optical Circuit Switch) 打破下列限制：
速率無關 (Speed Agnostic)： OCS 的 MEMS 鏡片只反射光，不在乎速率。
升級策略： 當 TPU v7 想要上 1.6T 時，不需要更換中間的 OCS 交換機，只需要升級端點的光模組 (Transceiver) 與 Gearbox。這讓 Google 的部署速度遠快於依賴電子交換(EPS)升級的競爭對手。
客製化模組:
Source: Google
Google 的 3000萬支需求並非市面上的標準品 (Generic DR8)，而是高度客製化的產品:
挑戰： OCS 的端口 (MEMS 鏡片) 極度昂貴且稀缺。若使用標準 DR8 (8對光纖)，連接一個 1.6T 節點會消耗 16 個端口，導致 OCS 規模無法擴展
解法： 強制採用 WDM (如 CWDM8) 結合 光環行器 (Circulator)
效果： 將 1.6T 的雙向流量塞進 1 根光纖 (或 2 根)，僅佔用 1-2 個 OCS 端口。
供應鏈影響： 模組廠必須具備高精度的 WDM 封裝 與 Circulator 整合 能力。
Google TPU v7 的問世，確立了 “OCS + WDM + SiPH” 在 AI 超級運算領域的重要地位。
兩條平行的 1.6T 賽道：
通用賽道 (NVIDIA/Ethernet Scale-out)： 追求低成本、標準化的 SiPH DR8 (PSM)模組
Google 賽道 (OCS Scale-up)： 追求極致端口效率的 SiPH WDM + BiDi 模組。
3. 供應鏈風險
專家也提到由於地緣政治導致的材料管制，雖然下游需求強勁，但上游兩大核心原料——用於光隔離器的 稀土材料與用於雷射的 InP Substrate(襯底) ，正深陷中國出口管制的審批泥沼。特別是主力供應商 AXT (通美) 的出口受阻，已造成全球雷射晶片面臨『無米之炊』的斷鏈風險，這將是未來兩年最大的瓶頸。
稀土材料
3.1. Faraday Rotator
光隔離器 (Optical Isolator) 在光通訊模組中的地位，就如同電路中的「二極體」或水管中的「止逆閥」。對於高速光模組，光隔離器的目標：防止反射光（Back Reflection）回到雷射腔體。Isolator 的必要功能是「單向導通，斬斷回波」。它是維持高訊號品質 與保護昂貴雷射晶片。
Isolator = 偏振片 A + [ Faraday Rotator ] + 偏振片 B
Source: Yole
正向傳輸 (Forward)：通訊訊號 (Pass)
這就像是過三關，目標是讓光順利通過
Input Polarizer (0°): 光進入，被過濾成垂直偏振 (0度)。
Faraday Rotator (45°): 光通過 TGG (Terbium Gallium Garnet，鋱鎵石榴石)晶體。在外圍磁場的作用下，偏振方向被旋轉了 +45度。
Output Polarizer (45°): 出口的偏振片剛好安裝在 45度角。光線角度完全吻合，無損通過。
逆向傳輸 (Backward)：反射雜訊 (Block)
利用隔離器磁光效應的「非互易性」(Non-reciprocity)
Output Polarizer (45°): 反射光從尾端進入，首先被濾成 45度。
Faraday Rotator (+45°): 關鍵就在這裡！ 一般材質(如旋光糖水)逆向通過會把角度轉回去 (變回 0度)。但法拉第效應的特性是：無論光從哪個方向通過，它都只會往同一個方向旋轉。
所以，原本的 45度反射光，再被旋轉 +45度，變成了 90度。
Input Polarizer (0°): 此時反射光 (90度) 撞上了入口偏振片 (0度)。兩者正交 (Crossed)，光線被完全阻擋/吸收。
對應供應鏈風險
Faraday Rotator = TGG Crystal (Terbium Gallium Garnet, 含稀土 Tb, 鋱) + Magnet (含稀土 Sm/Nd, 釤/釹): 這是心臟，負責旋轉光線。沒有稀土(磁光材料)，就沒有法拉第旋轉，隔離器就失效了．
Polarizers: 通常是特殊的玻璃利用金屬奈米粒子拉伸或鍍膜製成，雖然對稀土依賴較低，但高品質的偏振片供應商同樣高度集中 (如日本)
3.2. Circulator
在 Google TPU 的光互連架構（特別是結合 OCS 光路交換器）中，為了將光纖利用率翻倍，Circulator (光循環器) 是實現單光纖雙向傳輸 (BiDi) 的核心。
Source: Google
功能：光的「單行道圓環」
機制： 嚴格遵循 「1進2出 (發送)，2進3出 (接收)」 的物理路徑。
價值： 實現 BiDi (單纖雙向) 傳輸，讓 TPU 叢集的光纖佈線數量直接減半，大幅降低 OCS (光路交換) 的複雜度。
核心成分：稀土是心臟
運作原理： 依賴 法拉第旋轉器(FR) 來控制光的轉向。
關鍵磁光材料：
轉向 (Rotator)： 必用 TGG 晶體，核心是 鋱 (Tb, 重稀土)。
磁場 (Magnet)： 必用 釤鈷/釹鐵硼磁鐵，含 釤 (Sm) 與 釹 (Nd)
Google 雖透過 BiDi 技術極大化了光纖效率，但其硬體底層完全依賴中國壟斷的 重稀土 (鋱)。若稀土斷供，Circulator 做不出來，TPU 的 BiDi 架構就會停擺。
InP substrate (磷化銦襯底)
3.3. InP (磷化銦) 襯底製造
極高耗能：用「時間」換晶體
製程極慢： 必須採用 VGF (垂直梯度凝固法)，長出一根合格晶棒需耗時 2~3 週 (矽晶棒只需數天)。
持續燒錢： 高溫高壓爐必須 連續 20 天不間斷運轉，導致單片晶圓分攤的電力成本極高。
極低良率：物理特性的惡夢
長晶難 (怕亂)： 磷在 1000°C 會瞬間氣化，需 30倍大氣壓 封裝抑制。且溫場稍不穩即產生 「孿晶 (Twinning)」，整根報廢。
加工難 (怕碎)： InP 質地 「軟而脆」 (如餅乾)，在切割、研磨、拋光過程中極易碎裂，機械損耗率遠高於矽。
極高門檻：環保與工安壁壘
劇毒易燃： 原料涉及 易燃紅磷 與 劇毒磷化氫 (PH3)。
擴產受限： 歐美日環保法規嚴苛，導致擴產審批極慢，產能難以在短期內複製。
中國製造的機會
InP 襯底的製造困難，形成了一道 「高能耗、高污染、高風險、長週期」 的天然屏障
歐美日選擇「棄守」這塊利潤微薄的陣地，而中國選擇將其視為「戰略物資」並利用體制優勢拿下
3.4. InP Platform 供應鏈
Source: Yole
InP Substrate 供應鏈地圖
安全區 (Non-China, High Volume)：
Sumitomo Electric (SEI): 絕對龍頭，也是 Google 最放心的來源。但產能已被各大廠搶光，交期極長。
JX Nippon: 產能較小，專注於特定規格。
灰色區 (China Risk / High Volume)：
AXT (Tongmei): 產能最大，性價比最高。但它是「北京製造」，是地緣政治風險的核心。AXT (母公司) 是在美國那斯達克掛牌的「空殼」總部，而 Tongmei (北京通美) 才是它在中國境內擁有所有工廠、技術與產能的「實體」靈魂。
Semicore (中科晶電): Yole 點名的中國新星。如果 AXT 出事，它會接收中國境內的訂單。
精品區 (Non-China, Low Volume)：
InPACT (法)、Wafer Tech (英): 品質好但量少。如果是做「實驗室等級」或「利基型」的 1.6T 產品可以考慮，但無法支撐大規模 AI 部署。
Coherent (美): 主要是自用，外賣量取決於它自己的雷射生意好壞。
3.5. InP 襯底供應鏈危機
整理專家的敘述如下:
源頭斷供 (AXT/通美)： 全球主要供應商 AXT (北京通美) 預警出口量驟降 30%。
政治干預： 原因並非「做不出來」，而是 中國商務部出口許可審批 變嚴、變慢，實質上形成了軟性出口管制。
全球缺料： 這導致海外雷射大廠 (Lumentum, Coherent) 拿不到晶圓，無法生產足夠的 EML 晶片 來滿足需求。
替代無門 (僵局)： 日本供應商 (Sumitomo) 產能早已被搶光；中國本土其他廠商 (如中科晶電) 想出口也面臨同樣的審批紅燈，形成死結。
卡在 「中國發不出貨，海外拿不到貨」 的地緣政治僵局
4. 個人心得
本次會議後，歸納出三個值得關注的產業訊號：
1.6T 的急迫性與黃金交叉
市場對 1.6T 模組的需求比預期更為急迫。預計 2027 年將迎來關鍵的「黃金交叉」，屆時 1.6T 的出貨量將正式超越 800G，成為資料中心的新主流 。在此趨勢下，矽光子（SiPh）憑藉其在 1.6T 世代的成本優勢與大規模量產能力，將取代傳統方案(EML)，確立其主導地位 。
CPO 還早，Pluggable 續命
從 CW Laser 的用料狀況與矽光子（SiPh）目前的發展來看，傳統的可插拔模組（Pluggable）生命週期比預期更長。SiPh 透過共享光源架構大幅降低了成本 ，足以應付 1.6T 世代的需求。CPO（共封裝光學）雖然是終極目標，但在 3.2T（單通道 400G，參考EP23. 448G SerDes）遭遇物理極限之前，大規模導入的必要性尚未浮現。眼下，是 SiPh Pluggable 的主場。
地緣政治：從晶片延伸至材料
光模組的兩大基石正成為新戰場：
稀土 (光隔離器心臟)： 缺關鍵磁光材料 鋱 (Tb)、釔 (Y) 則無法製造法拉第旋光片。
InP 襯底 (雷射晶片地基)： 產能集中於中國，受出口審批卡關。
一旦這兩類原料受阻，即便擁有先進 DSP 晶片，高階光模組產線（特別是 Google 高度依賴 BiDi 架構的 TPU 叢集 ）恐將面臨斷鏈危機。
5. 補充說明
5.1. MCF (Multi-Core Fiber)
MCF (Multi-Core Fiber，多芯光纖)，這被視為解決下一代 (800G/1.6T) 傳輸瓶頸的關鍵技術。
什麼是 MCF？ (結構與定義)
傳統光纖 (SMF) 是一根光纖裡面只有一個「核心 (Core)」來導光。而 MCF 則是在標準的 125μm 包層 (Cladding) 直徑內，塞入了多個獨立的核心。
Weakly Coupled (弱耦合)：投影片特別強調這是 “Weakly Coupled MCF”。意思是這 4 個核心之間的距離夠遠，彼此的 Crosstalk (串擾) 極低，可以視為 4 條獨立的通道。
兼容性 (Compatible)：每一個核心的光學特性都跟傳統單模光纖 (SMF, G.652) 完全一樣。這意味著它不需要重新發明光的傳輸物理，只是改變了「封裝密度」。
MCF 的兩大戰略優勢
從這張比較表 可以看出，MCF 完美結合了 PSMF 的性能 與 CWDM 的密度，是「魚與熊掌兼得」的方案。
A. 解決物理極限 (vs. CWDM)
這是 MCF 最強大的理由。CWDM 因為使用了 1271nm，在 200G/400G 速率下會撞上色散牆 (Dispersion Wall)。
CWDM：被迫使用不同波長，受限於色散，400G 只能傳 ~600m。
MCF：4 個核心全部都用性能最好的 1310nm(Zero Dispersion ,零色散)。因此，它的傳輸距離表現跟 PSMF 一樣強悍，在 400G 速率下仍能支撐 2-3km，遠勝 CWDM。
B. 解決空間擁擠 (vs. PSMF)
既然 1310nm 這麼好，為什麼不直接用 4 根獨立光纖 (PSMF)？因為太佔空間。
PSMF：要達成同樣頻寬，光纖數量是 MCF 的 4倍 (8根 vs. 2根)。這在 Data Center 內部會造成巨大的佈線災難 (Cable size, weight)。
MCF：密度提升 4 倍。它讓光纜維持輕量化，這對於高密度的 CPO (Co-Packaged Optics) 或 NPO 應用至關重要，因為晶片邊緣的空間 (Beachfront) 非常寶貴
總結：MCF 的定位
簡單來說，MCF 的出現是為了應對 “High Baud-rate” (高波特率) 時代的兩難局面：
想跑得遠 (抗色散)，必須用 Single Wavelength (1310nm,Zero Dispersion (零色散))。
想塞得進機櫃 (高密度)，必須減少光纖數。
5.2. BiDi(Bidirectional)
BiDi (Bidirectional) 技術在 AI 高速運算網路中的應用，特別是針對 Google TPU OCS 架構的解析。
核心價值與驅動力
隨著 AI 叢集規模擴大，頻寬需求邁向 12.8T 甚至更高，傳統的雙纖單向 (Duplex) 佈線面臨空間與成本的雙重挑戰。BiDi 技術的核心優勢在於：
資源利用率提升 100%：在單一光纖內實現同時雙向傳輸 。
顯著降低成本：被視為實現 High Radix (高基數) 網路的最低成本方案 。
簡化佈線複雜度：以 12.8T 光學引擎為例，所需單模光纖 (SMF) 從 128 根減半至 64 根 。
節省設備埠數：在光電路交換系統 (OCS) 中，能直接節省 50% 的埠數需求
BiDi 技術的兩大主流路徑
A. 波分複用型 (WDM BiDi) 利用不同波長來區隔 Tx 與 Rx 信號
Filter-based (傳統型)：利用薄膜濾波器區分兩個寬波段 (如 1270nm 與 1310nm)，技術成熟。光譜利用率較低，需要佔用兩段較寬的頻譜 。
Interleaved (交錯型)：針對 SiPh (矽光子) 與 MRM (微環調製器) 優化的架構。例如 Lightmatter 方案，使用 200 GHz grid 的多波長雷射，將波長以奇偶數交錯方式分配給 Tx 與 Rx，適合提升晶片端頻寬密度 。波長管理較複雜，需精密的波長交錯控制 。
B. 環行器型 (Circulator BiDi) 主要應用於 Google TPU OCS 等場景
核心原理：利用「非互易性 (Non-reciprocity)」來分離光路，而非依賴波長 。
運作邏輯：Circulator 具有循環連接性 (Cyclic connectivity)，信號由 Port 1 -> Port 2 (傳輸)，Port 2 -> Port 3 (接收) 。
Google 光學架構核心摘要: 雙重技術疊加，極大化 OCS 效率
Google 為了在昂貴且埠數有限的 MEMS OCS 交換器上達成最大連接規模 (High Radix)，採用了「BiDi + CWDM」的組合拳：
BiDi (雙向傳輸)：將 Tx 與 Rx 整合至單一光纖，直接讓 OCS 埠數需求減半 (相較於 DR/PSM 模式) 。
CWDM (分波多工)：在單一光纖內堆疊 4 個波長 (如 4x200G)，解決頻寬擴展問題 。
環行器 (Circulator) 帶來的兩大優勢
Google 捨棄傳統 Filter-based WDM BiDi，改用 Circulator-based WDM BiDi ，帶來了兩個決定性的好處：
物理層優勢 (同波長雙向)：利用「非互易性」與「偏振」分離信號，允許 Tx 與 Rx 使用 完全相同的波長 進行傳輸，不需佔用雙倍頻譜
運維層優勢 (消滅 A/B 模組)：因為不依賴波長區隔方向，所以不需要成對的「Group A (發送波長X) / Group B (發送波長Y)」模組。所有模組皆為 單一料號 (Universal SKU)，可任意互連，大幅簡化資料中心的庫存與佈線管理