DSP，新变数！

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在人工智能浪潮席卷全球数据中心架构的今天，一个曾经相对隐秘却至关重要的器件——数字信号处理器（DSP），正悄然重塑光通信的未来格局。这里讨论的并非传统语音信号处理的DSP，而是专为高速光互联设计的DSP芯片。随着数据中心从100G向400G、800G甚至1.6T的带宽升级，DSP的重要性愈发凸显。尤其是在AI驱动的超大规模数据中心中，低功耗、高性能的互连解决方案成为刚需。

目前，光通信DSP市场已形成由Marvell、Broadcom 和 Credo三家核心厂商主导的三强格局，巨头之间的较量愈发激烈。然而，新玩家Alphawave Semi凭借全栈布局崭露头角，Retym破局而来，技术架构清晰、打法凌厉。新旧势力交锋，市场格局暗流涌动。

DSP，为何重要？

光通信DSP（Digital Signal Processor）是现代光纤网络中的关键组件，它通过将模拟信号转换为数字信号，并将数字数据编码为各种光信号，利用复杂的调制技术（如PAM4和相干调制）实现高速、高效的数据传输。

AI的爆发式增长催生出超大规模数据中心互联的新范式，在AI数据中心，从GPU到GPU之间传数据，一块DSP的调制方式、误码率控制能力、功耗表现，直接影响模型训练的延迟和成本。未来光通信DSP将不再是幕后英雄，而是决定“AI能走多远”的关键基础设施。

目前，光通信DSP主要分为两大类：

PAM4 DSP：适用于短距光模块和有源铜缆（AEC），覆盖数据中心内部或数公里范围的互连。以低成本、低功耗为优势，PAM4 DSP广泛应用于800G和1.6T模块，成为当前市场主流。

相干DSP：通过高级调制和相干探测技术提升信号质量，适用于10公里至数千公里的长距传输，是高性能、长距离网络的首选。近年来，“相干-lite”概念兴起，填补2-20公里中距场景的空白，受到厂商重点布局。

根据LightCounting最近发布的《PAM4和相干DSP市场报告》，AI 基础设施的建设正推动PAM4 DSP出货量大幅增长，”LightCounting的资深分析师 Bob Wheeler 表示。“到 2028 年，随着下一代 102T 交换系统向 200G SerDes 过渡，1.6T 光模块将消耗超过10亿美元的PAM4 DSP芯片。PAM4和相干DSP总的市场规模将超过40亿美元，年复合增长率（CAGR）保持强劲势头。”

三大巨头的统治区

Marvell是PAM4和相干DSP领域的双料冠军，其产品线覆盖从短距到长距的广泛应用场景。Marvell 之所以能在DSP领域占据主导地位，离不开其对 Inphi 的战略性收购，这一并购至今仍被视为业界最具标志性的整合案例之一。

2020 年 10 月 29 日，Marvell 宣布将以现金加股票的方式收购 Inphi，并于 2021 年 4 月正式完成交易，最终总金额约为 100 亿美元。这笔收购显著扩展了 Marvell 在高速连接领域的产品版图，使其能力从传统铜互连延伸至下一代光通信系统。

Inphi 拥有业界领先的高速数据互连平台，涵盖独特的硅光子学技术和 DSP 架构，特别是在 400G 数据中心光模块方面处于领先地位，精准匹配未来云计算数据中心及全球骨干网络对更高带宽与更低功耗的持续需求。其高速电光产品广泛应用于云服务提供商、有线和无线运营商网络，是新一代连接基础设施的关键支柱。

在PAM4 DSP领域，Marvell 形成了从 100G、200G、400G、800G到 1.6T 的完整产品矩阵，包括 Spica系列、Nova系列和Ara系列等等。2024年12月，Marvell推出了业界首款具有 200 Gbps 电气和光学接口的 3nm 1.6 Tbps PAM4 互连平台Ara。相比上一代的Nova 2 DSP（业界首款具有 200 Gbps 电气和光学接口的 5nm 1.6 Tbps PAM4 DSP），Ara能将1.6 Tbps光学模块功率降低20%以上。Ara 标志着Marvell在PAM4 DSP上的又一个第一。

Ara系统框图（来源：Marvell）

在相干DSP和相干-lite DSP领域，Marvell 推出了 Aquila O-Band Coherent-Lite DSP（型号 MV-CD242），一款面向 800G/1.6T 光模块的低功耗、低延迟相干-lite DSP。该芯片专为 O 波段固定波长激光器优化，支持 2 至 20 公里的中距传输，适用于数据中心内部互联以及园区级 AI 集群互连，成为连接未来 AI 基础设施的重要构件。

博通（Broadcom）在PAM4 DSP领域具有非常强的市场地位。博通的优势在于其完整的生态系统支持，包括与Tomahawk系列交换芯片的深度整合，以及与光学模块厂商（如Eoptolink）的紧密合作。

博通的DSP以低功耗和高性能著称，尤其在AI集群和超大规模数据中心中占据重要地位。

博通于今年3月25日推出了最新的Sian3 DSP，采用3nm工艺，支持200G/通道的PAM4调制，博通声称，可为采用单模光纤 (SMF) 的800G和1.6T光收发器提供业界最低功耗，与Marvell的Ara类似，也能为1.6T光学模块降低20%以上的功耗。

与Sian3一起推出的是博通的Sian2M DSP，它专为AI集群内的800G和1.6T短距离 MMF链路提供专门优化的解决方案。通过集成 VCSEL 驱动器并利用 Broadcom 经过市场验证的 200G VCSEL 技术，Sian2M 为短距离连接带来了新的性能和效率水平。该技术以 Broadcom 在光互连领域的既有业绩为基础，已成功在 AI 网络中部署了超过 5000 万个 100G VCSEL 通道。

成立于2008年的 Credo，是一家以SerDes IP 和节能连接技术见长的厂商，并于2022年在纳斯达克上市。在光学DSP领域，Credo以低功耗和高性价比的PAM4 DSP闻名，其产品覆盖50G至1.6T，支持光模块和有源电电缆（AEC）。

2025年4月1日，Credo推出超低功耗 Lark光学DSP系列。Lark 系列包含两款创新型光学 DSP 产品。Lark 800 是一款高性能、高可靠性、低功耗的 DSP，旨在支持新一代全重定时 800G 收发器，这些收发器将部署在世界上最大、最密集的 AI 数据中心极具挑战性的电源和冷却环境中。Lark 850 专为 800G 线性接收光学 (LRO) 设计，功耗低于 10W。

Credo的独特之处在于其专注于工业温度范围（-40°C至+85°C），使其在5G前传/中传和企业数据中心中具有竞争优势。尽管Credo在技术深度上不及博通和Marvell，但在中小型客户和新兴市场中表现出色。

新势力崛起：Alphawave与Retym

Alphawave Semi：从IP到硅的转型

Alphawave Semi原本以高速SerDes IP闻名，2023年转型为硅产品供应商，其连接产品集团（Connectivity Products Group）的成立标志着其野心。依托其WidEye架构与EyeQ诊断技术，Alphawave切入高速PAM4与相干“Coherent-lite”两大DSP分支。

Alphawave的首批产品基于3nm工艺，利用3nm工艺的功耗和性能优势挑战传统巨头。产品包括：

• Cu-Wave：是一款适用于最长3米的有源电缆 (AEC) 的PAM4 DSP，数据速率高达 1.6Tbit/s，为8 x 200G。产品AW200-C可在主机端和线路端接口上均衡高达 40dB 的损耗（测量的凸块-凸块）。AW200-C采用 3nm CMOS 技术节点制造，并以已知合格芯片 (KGD) 的形式提供。Alphawave Semi 为 1.6T AEC 提供了完整的参考设计。

• O-Wave：用于光学重定时器和变速箱收发器的200G PAM4 DSP，具有相同的规格，可支持长达2公里的光纤链路。

• Co-Wave：是用于光收发器的相干-lite DSP。AW400-O采用DP-QAM16调制，支持数据中心跨园区20公里范围的800G/1.6T模块，并包含一个集成的、可配置的 NIST 认证安全引擎，可对连接一个数据中心与园区内相邻数据中心的所有链路进行加密。

Alphawave CEO Tony Pialis表示：“从IP到定制硅再到标准产品，Alphawave能够满足超大规模客户（如北美 hyperscaler）的多样化需求。”这一转型战略为Alphawave赢得了与北美一线超大规模客户的合作机会，证明了其从IP技术到硅系统能力的“闭环飞跃”。

Retym：相干DSP的新星

Retym发音为“Re-Time”，该公司成立于2021年，最近凭借1.8亿美元多轮融资迅速崭露头角。Retym专门为云和 AI 基础设施提供可编程相干数字信号处理器 (DSP) 解决方案。

其首款相干DSP芯片采用台积电5nm工艺，将被设计用于在 10 公里至 120 公里的范围内传输数据，但将针对 30 公里至 40 公里的范围进行优化，专注于数据中心互连领域市场。据报道，其芯片正处于测试和验证阶段。

Retym的创始人Sachin Gandhi和Roni El-Bahar拥有丰富的行业经验，他们的愿景是通过开放生态系统打破传统厂商的垄断。他们在一篇文章中提到，一些DSP供应商甚至直接与自己的客户竞争，造成摩擦并扼杀创新。

Retym联合创始人兼首席技术官Roni El-Bahar表示：“过去，相干光学用于超远距离。现在，我们要让它走进园区，让它平价。” 值得一提的是，Roni El-Bahar 博士此前曾担任华为以色列研究中心的首席技术官。

Retym的创新点在于混合信号设计，将高性能DAC/ADC与智能DSP算法结合，显著降低功耗和成本。El-Bahar指出，随着相干光学从长距向短距渗透，Retym的解决方案将填补市场空白，尤其是在AI基础设施中。

几个趋势和观察

在AI驱动的算力结构中，“谁掌握连接，谁就掌握系统性能上限”。传统上，大家关注GPU、NPU这些算力芯片，但实际上，连接瓶颈已成为AI系统的核心制约因素。DSP的重要性会越来越凸显。DSP的发展和市场需求也暗示出了以下几个趋势：

技术路线分化：光通信DSP市场正处于技术与应用的十字路口。无论是PAM4的短距霸主地位，还是相干-lite的中距崛起，都是市场需求的必然产物。

能耗优化成为关键门槛：随着DSP芯片全天候运行、高速SerDes集成、高阶调制支持成为标配，功耗与性能的平衡点正取决于工艺节点的先进性：3nm DSP（如Marvell Ara、Broadcom Sian3、Alphawave系列）已在800G/1.6T模块中展示出明显的功耗优势；支持200G/通道的SerDes，需要极致的高速模拟设计与制程支持；工艺节点的领先，不仅影响单片性能，更在规模部署后体现为TCO差异的倍数效应。

平台化趋势：未来DSP产品一定是“高速SerDes + DSP逻辑 + 某种安全模块 + 状态诊断 + AI辅助算法”的集成平台，靠传统模拟分立方案将会逐步边缘化。

生态之争：传统玩家（如Marvell、Broadcom）凭借强大的产品覆盖能力，常常横跨交换芯片、光模块与DSP产品，易造成与客户间“既合作又竞争”的复杂关系。新玩家（Retym/Alphawave）主打“开放式合作”、“不与客户竞争”，这种策略更容易获得Hyperscaler的青睐。

利润结构重塑：芯片厂还是模组厂最赚钱？从产业价值来看，光模块厂正面临利润挤压与同质化风险，而高端DSP芯片依然是利润高地。

下一个变量？中国市场可能自研突破低功耗DSP。随着AI基础设施在国内快速铺开，具备模拟信号与SerDes研发能力的公司或将切入这块战略高地，打破现有海外厂商的技术垄断。

光通信DSP的战争，本质是算力互联基础设施的战争。无论如何，DSP的大局都未定。

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