在当今科技发展的浪潮中，数据传输领域正经历着从传统可插拔光器件向共封装光器件（CPO）的逐步转变。每转变都在灵活性和效率之间进行权衡，以追求更高的性能。
传统可插拔光器件的局限
在数据传输中，一直遵循 “能用铜轴线缆就用铜轴线缆，必须用光纤才行” 的原则。铜轴线缆凭借成本低、结构简单、功耗低等优点，在过去的数据传输中发挥了重要作用。然而，随着现代数据传输速率的不断提升，铜轴线缆的传输距离和速率很快成为了瓶颈。当铜轴线缆无法满足需求时，通信就需要转向光纤，此时系统需要进行电光转换，这一过程在收发器内部完成。
传统可插拔光模块将交换机与光链路完全分离，具有现场可更换的优势，便于维护和升级。然而，在高速传输下，即使是短距离的铜线路径也会产生极大的噪声。为了补偿这些噪声，可插拔收发器中包含数字信号处理器（DSP），用于均衡和重新调整信号时序。但 DSP 会消耗大量电力，增加延迟和成本，这在人工智能数据中心规模下成为主要瓶颈。
LRO：线性接收光学器件
为了降低收发器的功耗，线性接收光学器件（LRO）应运而生。LRO 的是将收发器接收端的数字信号处理器（DSP）移除，将其功能转移到交换机内部。在传统可插拔光器件中，发射和接收 DSP 都集成在收发器内部，而在 LRO 中，只有接收 DSP 被卸载到交换机上。
在传统的可插拔收发器中，接收路径是非线性的，因为 DSP 会对信号进行 “决策”，微小的信号变化可能导致完全不同的输出。而在 LRO 中，接收路径完全是模拟的，光电二极管和跨阻放大器将入射光转换为电信号并进行放大，但不进行时钟恢复或数据重定时，原始波形直接传递给 SerDes 交换机，保持线性特性。
LRO 优先处理接收端的问题，因为接收端的 DSP 处理能力和复杂性在高速传输时为集中。通过将接收 DSP 移动到交换机内部，LRO 可以节省大部分功耗，但也会降低系统的适应性，增加系统的耦合性和容错性。不过，LRO 可以在收发器级别实现约 30% 的节能，这一优势使其具有一定的应用价值。
LPO：线性可插拔光学器件
线性可插拔光学器件（LPO）进一步将所有信号调节功能都移到了交换机中。在 LPO 架构中，发送和接收路径均保持线性，收发器内部的数字信号处理器（DSP）被移除或精简到限度。可插拔外形设计得以保留，便于维护，但所有信号处理功能都转移到了交换机上。
取消 DSP 可以降低整个收发器的功耗和延迟，在规模化应用中，这些优势会更加显著。然而，LPO 也带来了更紧密的耦合问题，需要交换机、电路板和光模块之间进行精心的协同设计，系统对差异的容忍度降低，生态系统缩小，难度增加，多厂商兼容性也降低。LPO 明确地以模块化换取效率，适合拥有强大内部硬件团队的超大规模数据中心。
未来展望
尽管 LRO 和 LPO 在一定程度上解决了功耗和延迟问题，但真正的问题在于交换机和光器件之间那条又长又容易产生噪声的铜线。调整 DSP 的位置只是一种权宜之计，直接解决噪声信道长度问题才是关键。这也引出了 NPO 和 CPO 等解决方案，它们将在未来的数据传输领域发挥重要作用。
