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在人工智能浪潮席卷全球數據中心架構的今天，一個曾經相對隱秘卻至關重要的器件——數字信號處理器（DSP），正悄然重塑光通信的未來格局。這里討論的并非傳統語音信號處理的DSP，而是專為高速光互聯設計的DSP芯片。隨著數據中心從100G向400G、800G甚至1.6T的帶寬升級，DSP的重要性愈發凸顯。尤其是在AI驅動的超大規模數據中心中，低功耗、高性能的互連解決方案成為剛需。

目前，光通信DSP市場已形成由Marvell、Broadcom 和 Credo三家核心廠商主導的三強格局，巨頭之間的較量愈發激烈。然而，新玩家Alphawave Semi憑借全棧布局嶄露頭角，Retym破局而來，技術架構清晰、打法凌厲。新舊勢力交鋒，市場格局暗流涌動。

DSP，為何重要？

光通信DSP（Digital Signal Processor）是現代光纖網絡中的關鍵組件，它通過將模擬信號轉換為數字信號，并將數字數據編碼為各種光信號，利用復雜的調制技術（如PAM4和相干調制）實現高速、高效的數據傳輸。

AI的爆發式增長催生出超大規模數據中心互聯的新范式，在AI數據中心，從GPU到GPU之間傳數據，一塊DSP的調制方式、誤碼率控制能力、功耗表現，直接影響模型訓練的延遲和成本。未來光通信DSP將不再是幕后英雄，而是決定“AI能走多遠”的關鍵基礎設施。

目前，光通信DSP主要分為兩大類：

PAM4 DSP：適用于短距光模塊和有源銅纜（AEC），覆蓋數據中心內部或數公里范圍的互連。以低成本、低功耗為優勢，PAM4 DSP廣泛應用于800G和1.6T模塊，成為當前市場主流。

相干DSP：通過高級調制和相干探測技術提升信號質量，適用于10公里至數千公里的長距傳輸，是高性能、長距離網絡的首選。近年來，“相干-lite”概念興起，填補2-20公里中距場景的空白，受到廠商重點布局。

根據LightCounting最近發布的《PAM4和相干DSP市場報告》，AI 基礎設施的建設正推動PAM4 DSP出貨量大幅增長，”LightCounting的資深分析師 Bob Wheeler 表示?！暗?2028 年，隨著下一代 102T 交換系統向 200G SerDes 過渡，1.6T 光模塊將消耗超過10億美元的PAM4 DSP芯片。PAM4和相干DSP總的市場規模將超過40億美元，年復合增長率（CAGR）保持強勁勢頭?！?/p>

三大巨頭的統治區

Marvell是PAM4和相干DSP領域的雙料冠軍，其產品線覆蓋從短距到長距的廣泛應用場景。Marvell 之所以能在DSP領域占據主導地位，離不開其對 Inphi 的戰略性收購，這一并購至今仍被視為業界最具標志性的整合案例之一。

2020 年 10 月 29 日，Marvell 宣布將以現金加股票的方式收購 Inphi，并于 2021 年 4 月正式完成交易，最終總金額約為 100 億美元。這筆收購顯著擴展了 Marvell 在高速連接領域的產品版圖，使其能力從傳統銅互連延伸至下一代光通信系統。

Inphi 擁有業界領先的高速數據互連平臺，涵蓋獨特的硅光子學技術和 DSP 架構，特別是在 400G 數據中心光模塊方面處于領先地位，精準匹配未來云計算數據中心及全球骨干網絡對更高帶寬與更低功耗的持續需求。其高速電光產品廣泛應用于云服務提供商、有線和無線運營商網絡，是新一代連接基礎設施的關鍵支柱。

在PAM4 DSP領域，Marvell 形成了從 100G、200G、400G、800G到 1.6T 的完整產品矩陣，包括 Spica系列、Nova系列和Ara系列等等。2024年12月，Marvell推出了業界首款具有 200 Gbps 電氣和光學接口的 3nm 1.6 Tbps PAM4 互連平臺Ara。相比上一代的Nova 2 DSP（業界首款具有 200 Gbps 電氣和光學接口的 5nm 1.6 Tbps PAM4 DSP），Ara能將1.6 Tbps光學模塊功率降低20%以上。Ara 標志著Marvell在PAM4 DSP上的又一個第一。

Ara系統框圖（來源：Marvell）

在相干DSP和相干-lite DSP領域，Marvell 推出了 Aquila O-Band Coherent-Lite DSP（型號 MV-CD242），一款面向 800G/1.6T 光模塊的低功耗、低延遲相干-lite DSP。該芯片專為 O 波段固定波長激光器優化，支持 2 至 20 公里的中距傳輸，適用于數據中心內部互聯以及園區級 AI 集群互連，成為連接未來 AI 基礎設施的重要構件。

博通（Broadcom）在PAM4 DSP領域具有非常強的市場地位。博通的優勢在于其完整的生態系統支持，包括與Tomahawk系列交換芯片的深度整合，以及與光學模塊廠商（如Eoptolink）的緊密合作。

博通的DSP以低功耗和高性能著稱，尤其在AI集群和超大規模數據中心中占據重要地位。

博通于今年3月25日推出了最新的Sian3 DSP，采用3nm工藝，支持200G/通道的PAM4調制，博通聲稱，可為采用單模光纖 (SMF) 的800G和1.6T光收發器提供業界最低功耗，與Marvell的Ara類似，也能為1.6T光學模塊降低20%以上的功耗。

與Sian3一起推出的是博通的Sian2M DSP，它專為AI集群內的800G和1.6T短距離 MMF鏈路提供專門優化的解決方案。通過集成 VCSEL 驅動器并利用 Broadcom 經過市場驗證的 200G VCSEL 技術，Sian2M 為短距離連接帶來了新的性能和效率水平。該技術以 Broadcom 在光互連領域的既有業績為基礎，已成功在 AI 網絡中部署了超過 5000 萬個 100G VCSEL 通道。

成立于2008年的 Credo，是一家以SerDes IP 和節能連接技術見長的廠商，并于2022年在納斯達克上市。在光學DSP領域，Credo以低功耗和高性價比的PAM4 DSP聞名，其產品覆蓋50G至1.6T，支持光模塊和有源電電纜（AEC）。

2025年4月1日，Credo推出超低功耗 Lark光學DSP系列。Lark 系列包含兩款創新型光學 DSP 產品。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時 800G 收發器，這些收發器將部署在世界上最大、最密集的 AI 數據中心極具挑戰性的電源和冷卻環境中。Lark 850 專為 800G 線性接收光學 (LRO) 設計，功耗低于 10W。

Credo的獨特之處在于其專注于工業溫度范圍（-40°C至+85°C），使其在5G前傳/中傳和企業數據中心中具有競爭優勢。盡管Credo在技術深度上不及博通和Marvell，但在中小型客戶和新興市場中表現出色。

新勢力崛起：Alphawave與Retym

Alphawave Semi：從IP到硅的轉型

Alphawave Semi原本以高速SerDes IP聞名，2023年轉型為硅產品供應商，其連接產品集團（Connectivity Products Group）的成立標志著其野心。依托其WidEye架構與EyeQ診斷技術，Alphawave切入高速PAM4與相干“Coherent-lite”兩大DSP分支。

Alphawave的首批產品基于3nm工藝，利用3nm工藝的功耗和性能優勢挑戰傳統巨頭。產品包括：

• Cu-Wave：是一款適用于最長3米的有源電纜 (AEC) 的PAM4 DSP，數據速率高達 1.6Tbit/s，為8 x 200G。產品AW200-C可在主機端和線路端接口上均衡高達 40dB 的損耗（測量的凸塊-凸塊）。AW200-C采用 3nm CMOS 技術節點制造，并以已知合格芯片 (KGD) 的形式提供。Alphawave Semi 為 1.6T AEC 提供了完整的參考設計。

• O-Wave：用于光學重定時器和變速箱收發器的200G PAM4 DSP，具有相同的規格，可支持長達2公里的光纖鏈路。

• Co-Wave：是用于光收發器的相干-lite DSP。AW400-O采用DP-QAM16調制，支持數據中心跨園區20公里范圍的800G/1.6T模塊，并包含一個集成的、可配置的 NIST 認證安全引擎，可對連接一個數據中心與園區內相鄰數據中心的所有鏈路進行加密。

Alphawave CEO Tony Pialis表示：“從IP到定制硅再到標準產品，Alphawave能夠滿足超大規?？蛻簦ㄈ绫泵?hyperscaler）的多樣化需求?！边@一轉型戰略為Alphawave贏得了與北美一線超大規模客戶的合作機會，證明了其從IP技術到硅系統能力的“閉環飛躍”。

Retym：相干DSP的新星

Retym發音為“Re-Time”，該公司成立于2021年，最近憑借1.8億美元多輪融資迅速嶄露頭角。Retym專門為云和 AI 基礎設施提供可編程相干數字信號處理器 (DSP) 解決方案。

其首款相干DSP芯片采用臺積電5nm工藝，將被設計用于在 10 公里至 120 公里的范圍內傳輸數據，但將針對 30 公里至 40 公里的范圍進行優化，專注于數據中心互連領域市場。據報道，其芯片正處于測試和驗證階段。

Retym的創始人Sachin Gandhi和Roni El-Bahar擁有豐富的行業經驗，他們的愿景是通過開放生態系統打破傳統廠商的壟斷。他們在一篇文章中提到，一些DSP供應商甚至直接與自己的客戶競爭，造成摩擦并扼殺創新。

Retym聯合創始人兼首席技術官Roni El-Bahar表示：“過去，相干光學用于超遠距離?，F在，我們要讓它走進園區，讓它平價。” 值得一提的是，Roni El-Bahar 博士此前曾擔任華為以色列研究中心的首席技術官。

Retym的創新點在于混合信號設計，將高性能DAC/ADC與智能DSP算法結合，顯著降低功耗和成本。El-Bahar指出，隨著相干光學從長距向短距滲透，Retym的解決方案將填補市場空白，尤其是在AI基礎設施中。

幾個趨勢和觀察

在AI驅動的算力結構中，“誰掌握連接，誰就掌握系統性能上限”。傳統上，大家關注GPU、NPU這些算力芯片，但實際上，連接瓶頸已成為AI系統的核心制約因素。DSP的重要性會越來越凸顯。DSP的發展和市場需求也暗示出了以下幾個趨勢：

技術路線分化：光通信DSP市場正處于技術與應用的十字路口。無論是PAM4的短距霸主地位，還是相干-lite的中距崛起，都是市場需求的必然產物。

能耗優化成為關鍵門檻：隨著DSP芯片全天候運行、高速SerDes集成、高階調制支持成為標配，功耗與性能的平衡點正取決于工藝節點的先進性：3nm DSP（如Marvell Ara、Broadcom Sian3、Alphawave系列）已在800G/1.6T模塊中展示出明顯的功耗優勢；支持200G/通道的SerDes，需要極致的高速模擬設計與制程支持；工藝節點的領先，不僅影響單片性能，更在規模部署后體現為TCO差異的倍數效應。

平臺化趨勢：未來DSP產品一定是“高速SerDes + DSP邏輯 + 某種安全模塊 + 狀態診斷 + AI輔助算法”的集成平臺，靠傳統模擬分立方案將會逐步邊緣化。

生態之爭：傳統玩家（如Marvell、Broadcom）憑借強大的產品覆蓋能力，常常橫跨交換芯片、光模塊與DSP產品，易造成與客戶間“既合作又競爭”的復雜關系。新玩家（Retym/Alphawave）主打“開放式合作”、“不與客戶競爭”，這種策略更容易獲得Hyperscaler的青睞。

利潤結構重塑：芯片廠還是模組廠最賺錢？從產業價值來看，光模塊廠正面臨利潤擠壓與同質化風險，而高端DSP芯片依然是利潤高地。

下一個變量？中國市場可能自研突破低功耗DSP。隨著AI基礎設施在國內快速鋪開，具備模擬信號與SerDes研發能力的公司或將切入這塊戰略高地，打破現有海外廠商的技術壟斷。

光通信DSP的戰爭，本質是算力互聯基礎設施的戰爭。無論如何，DSP的大局都未定。

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