Altera Agilex 7 FPGA实现线性可插拔光模块互通

电子基础设施发展趋势

构建更高效的 AI 与云基础设施，需要细致审视数据通路中每个组件的作用。结合行业分析与近期标准化工作，线性可插拔光模块（LPO）正成为高速互联领域备受关注的核心创新技术。

传统光模块内置数字信号处理器（DSP），用于信号收发前后的整形处理；而 LPO 模块移除了 DSP 电路，由主机 / 接收设备完成信号调理。这一改动带来了显著的系统级优化，可有效降低功耗、简化模块设计并减少时延。

基础设施互通的核心基础之一是 CEI-112G-Linear-PAM4 规范。该规范定义了短距电通道上的线性信令方案。100G-DR-LPO 规范在此基础上，对单模光纤最远 500 米传输的 100G / 通道光接口进行了标准化。

LPO 的优势不止于信号完整性。相比重定时光模块，光模块移除 DSP 后功耗可降低 30%–40%，有助于降低运营成本、简化散热设计，这在高密度 AI 与高性能计算场景中尤为关键。

简化的信号通路还能降低时延，适配实时推理、低时延存储、高频交易等时延敏感型应用。

行业首次公开展示 FPGA 与 LPO 模块互通

在 2025 年创新者大会上，Altera 公开展示了 LPO 互通演示。

Agilex 7 FPGA 与 SoC 搭载符合全新 LPO 100G 标准的高速收发器 I/O，同时集成 400G MAC/PCS/FEC 和 PCIe 等硬核 IP，无需在 FPGA 架构软逻辑中开发定制 HDL 代码，可有效提升设计人员开发效率。

Agilex 7 FPGA 与 SoC：400G DR4 线性可插拔光模块互通演示

Agilex 7 器件的收发器 I/O 集成 ADC/DAC 与基于 DSP 的均衡技术，可完美适配 LPO 架构。

目前已量产的 Agilex 7 器件搭载了 FHT 收发器，单通道最高支持 116G PAM4 速率。

本次互通演示中，Altera 采用 4 x 100G 方案，搭配 100G-DR4 LPO 模块传输 400GbE 流量，可有效满足超大规模数据中心、AI 集群与 HPC 系统需求。

实验室测试显示：

基于 Agilex 7 FPGA 的板卡搭配 100G-DR LPO 模块，前向纠错（FEC）前误码率（BER）约为 1E-08，比 LPO 多源协议（MSA）规定的 1E-06 阈值优 100 倍；

FEC 计数也远低于 LPO 规范允许的最大值；

尽管该结果基于受控环境，与实际部署可能存在差异，但其仍体现出充足的性能余量，纠错余量可提升 70%–90%。

Agilex 7 FPGA 可带来的客户价值

Agilex 7 器件提供多种密度、功能与封装选择，基于第二代 HyperFlex 技术，可实现业界顶尖的 FPGA  性能，并且可选集成 ARM 处理器核、封装内 HBM2E 内存与 DDR5 接口。

Altera 解决方案合作伙伴加速计划可提供基于 Agilex 7 FPGA 的智能网卡（SmartNIC）、数据处理单元（DPU）、AI 加速器与定制计算卸载引擎，且支持 PCIe、SoM 等多种板卡形态。

FPGA 具备可编程特性，客户无需更换硬件，即可新增 AI 推理、AI 预处理、安全和遥测等增值功能。

LPO 系统的下一代演进方向

未来，Altera 将参与下一代 CEI-224G-Linear-PAM4 与 200G-DR-LPO 的标准制定。

Agilex 7 器件设计支持从 10G 到 400G/800G 的速率扩展，可满足未来性能与带宽需求，助力客户紧跟技术演进脚步。

对于希望在下一代高性能系统中降低功耗、成本与时延的客户而言，Agilex 7 FPGA 和 SoC 搭配 LPO 模块是实用且向前兼容的解决方案。无论是设计智能网卡还是扩展云基础设施，Altera 团队都可为客户提供更加有力地评估与部署支持。