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Pluggable Optical Modules Direct-To-Plug Liquid Cooling 行业背景：高功率光模块催生散热刚需
数据通信需求的爆发推动可插拔光模块向“更高带宽、更高功率”持续演进。从2000年初1G带宽、功耗约1W的SFP模块，到当前800ZR/ZR+模块功耗达30W、1.6T ZR/ZR＋模块达40-45W，预计下一代3.2T模块功耗将突破50-55W。这一趋势下，传统风冷技术已触及物理极限——报告明确的“风冷极限线”显示，狭小模块空间内，风冷无法满足高功率散热需求，强行应用将导致风扇功耗激增、噪音加剧及端口密度下降，成为制约性能升级的核心障碍。 图片
一、光模块功耗增长推动液冷技术革新
光模块的功耗随着传输速率的提升而显著增加，这一趋势在智算中心架构中尤为明显。GPU服务器虽然是智算中心的核心基础设施，但交换机以及光模块同样是确保整体算力传输效率的关键环节。根据白皮书中的预测，当光模块的传输速率达到3.2T时，其功耗可能超过40W。这种功耗的快速增长使得传统的风冷技术逐渐无法满足散热需求，行业开始从风冷向液冷技术过渡。液冷技术凭借其高效的散热性能，正在成为解决高功耗光模块散热问题的关键技术路径。
光模块的散热问题并非单一的散热挑战，而是涉及结构设计、材料制程等多方面的系统级问题。白皮书指出，光模块属于动件，其周围的部件如光模块本身、鼠笼、冷板等都存在一定的公差，这使得冷板需要具备灵活性，以支持所有部件产生的浮动公差。在极限公差情况下，光模块与冷板的连接可能过紧，导致运维时需要施加较大的力才能拔出光模块进行维护。根据MSA（多源协议）标准，光模块的插拔力有明确的规范要求，这也为液冷设计带来了额外的挑战。此外，现有的光模块鼠笼有单层和双层两种类型，为了保障智算中心的高密度需求，冷板的高度需要控制在较低的水平，保守评估为9mm，而较为可靠的高度为7mm。这种高度限制进一步增加了液冷设计的难度。
在材料方面，由于光模块是动件，而冷板和鼠笼固定在交换机内，在实际运维中无法保证光模块的插入方向和位置完全正确。如果在冷板与光模块接触的位置使用导热材料，在插入光模块时可能导致材料破损。因此，导热材料需要具备耐磨擦的特性，否则冷板与光模块之间只能采用干接触方式，其热阻可能达到1in2C/W。在光模块功耗为32W时，部分热点在干接触条件下的温差可能达到25.6°C，这会对光模块的正常工作造成严重影响。液冷设计需要克服这些挑战，通过微结构特征和内部支撑设计，确保散热效果和结构可靠性。
二、行业液冷方案的技术路径与比较
目前，行业内在光模块液冷技术方面已经出现了多种方案，每种方案各有特点。白皮书中提到了几家主要厂商的技术路径，包括Nvidia、HPE、Molex和Ciena等。这些方案从散热性能、可靠性、结构设计等角度展现了不同的技术思路。Nvidia和HPE采用热管方式将光模块的热量导至冷板，这种方案属于高可靠性设计，液冷冷板不直接与光模块接触，而是通过热管进行热传导。然而，这种方式的导热路径较长，散热性能相对有限。其传导路径为光模块→铜块→TIM（热界面材料）→热管→TIM→冷板，虽然在低功耗发热元件中表现良好，但在高功耗情况下效能较差。
Molex采用一体式冷板方案，在各个光模块位置设计浮动装置以克服公差问题。冷板直接贴合光模块，散热路径较短，散热性能优于热管方案。然而，这种方案需要对浮动装置的可靠性进行充分验证，确保长期使用的稳定性。如果一体式冷板的底部没有独立的浮动装置，可能无法有效支持光模块的浮动需求。Ciena则提出了两种方案：一种是采用软管连接光模块冷板，利用软管的特性解决公差问题，冷板直接与光模块发热源接触，从而提高散热性能。但这种方案由于各支路采用软管和卡箍连接，泄漏风险较高。另一种方案是在光模块直接集成液冷设计，需要搭配微型快拆接头。这种方案对接头的尺寸和可靠性要求极高，目前行业内仅有少数厂家能够提供相关产品，供应链风险较大。
从这些方案中可以看出，光模块液冷技术需要在散热性能、结构可靠性和供应链风险之间找到平衡。直接接触式方案虽然散热性能更好，但面临公差和材料挑战；而间接方案如热管技术虽然可靠性高，但散热性能有限。行业未来的发展可能需要结合多种技术的优点，推动更加集成化和标准化的解决方案。此外，微型快拆接头和浮动装置等关键部件的创新将成为技术突破的重点。
三、原型样品的创新设计与性能验证
为了应对光模块液冷技术的挑战，ODCC联合锐捷网络、京东云等合作伙伴开展了系统性的研究与开发，并与多家液冷厂商合作制作了原型样品。这些样品针对光模块液冷的关键需求进行了创新设计，并在性能上进行了实测验证。白皮书中提到了四家厂商的原型样品：文轩热能、苏州大图、万亨达和同裕科技。这些样品在冷板高度、承压能力、浮动公差支持等方面均满足了设计要求，并在热阻和流阻测试中展现了不同的特性。
文轩热能的原型样品采用独立冷板加金属波纹管的设计，支持光模块的浮动需求。冷板采用串联方式散热，内部通过疏密微结构设计平衡散热性能。苏州大图的样品同样采用独立冷板和金属波纹管，但使用并联方式散热。并联设计可以使冷板制作更加归一化，降低流阻，但分配到每个冷板的流量相对较小。万亨达的样品采用串联方式和蛇形流道设计，确保冷板有效覆盖光模块，实现全面散热。同裕科技的样品则采用独立冷板加铜管支持浮动，冷板高度仅为4.16mm，在高密度微结构设计和先进焊接工艺的支持下，实现了良好的散热和承压性能。
在性能测试中，这些原型样品在入水温度40°C、发热功耗32W、流量0.25LPM的条件下，热阻均低于0.7°C/W的要求，展现了良好的散热性能。然而，流阻测试结果显示，部分样品的流阻较高。分析表明，流阻过高的主要原因是焊接过程中出现的焊料溢吸现象，以及高密度微结构设计带来的流动阻力。这表明在未来的设计中，需要进一步优化焊接工艺和微结构布局，在保证散热性能的同时控制流阻。金属波纹管在这一过程中发挥了关键作用，其柔性连接特性有效支持了冷板的浮动需求，但微型化和表面处理技术的提升仍是未来的重点。
四、液冷技术的未来发展方向与挑战
光模块液冷技术虽然已经取得了一定的进展，但仍面临多个方面的挑战。白皮书指出，未来的技术发展需要在流阻控制、材料创新、结构设计和工艺优化等方面继续突破。流阻过高是当前原型样品中普遍存在的问题，这主要是由于微型冷板的焊接工艺和微结构设计尚未完全成熟。焊接过程中需要避免焊环堵塞现象，同时优化微结构布局，以降低流动阻力。并联设计可能是解决流阻问题的有效路径，但需要确保各支路的流量分配均匀。
在材料方面，导热材料的创新将成为提升散热性能的关键。目前，干接触方式的热阻较高，限制了散热效果。如果能够开发出具备耐磨擦、可多次使用的导热材料，将显著改善冷板与光模块之间的热传导效率，甚至减少对微结构设计的依赖，从而降低流阻。此外，金属波纹管的微型化和表面处理技术也需要进一步提升。现有的波纹管虽然能够满足基本需求，但在有限空间内，对更小尺寸波纹管的需求日益增加。同时，表面处理工艺需要在不影响柔性的前提下提高抗腐蚀性能，目前的镀镍技术虽然能够抗腐蚀，但会降低部件的柔软性。
从行业生态的角度来看，光模块液冷技术的标准化和供应链整合也是未来的重要方向。Ciena提出的光模块直接集成液冷方案虽然具有较好的散热性能，但需要光模块厂商的深度参与和定制化开发。目前，仅有少数厂家能够提供相关的微型快拆接头，这增加了供应链风险。行业需要推动更加开放和标准化的技术路线，降低供应链依赖，提高技术的普及性和经济性。此外，液冷系统的整体优化也需要考虑与现有数据中心基础设施的兼容性，确保技术的平滑过渡和规模化应用。
以上就是关于2025年高速光模块液冷技术的分析。从光模块功耗的增长趋势到液冷技术的创新方案，再到原型样品的性能验证和未来挑战，这一技术领域正在经历快速的发展和变革。液冷技术作为解决高功耗光模块散热问题的关键路径，其进步将直接影响到智算中心的算力效率和可靠性。然而，当前的技术仍面临流阻控制、材料创新和工艺优化等方面的挑战，需要行业各方共同努力，推动更加成熟和标准化的解决方案。随着技术的不断突破，液冷技术有望在800G/1.6T乃至更高速率的光模块中发挥更加重要的作用，为智算中心的高效运行提供坚实保障。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
在光模块功率持续突破、数据中心密度不断提升的背景下，直插式液冷技术凭借高效散热、高密度兼容、高可靠性的核心优势，成为解决下一代可插拔光模块热管理难题的关键路径。OSFP-D2P方案通过集成冷板与迷你快接接头的创新设计，在保持现有系统兼容性的同时实现散热性能跨越式提升。随着OSFP MSA标准化与OCP社区贡献的推进，该技术将加速行业落地，为5G演进、AI算力中心等场景的高带宽需求提供支撑，推动光通信产业向更高功率、更高密度方向发展。
Pluggable Optical Modules Direct-To-Plug Liquid Cooling
关于我们 北京汉深流体技术有限公司在此次年会上再获殊荣 —— 成功蝉联丹佛斯动力系统 2025 财年 “卓越成长 业绩突破奖（Performance Outstanding Award）”。这是汉深流体继 2024 财年后再度斩获该奖项，既是丹佛斯对其业绩高速增长、市场拓展能力的高度认可，更彰显了汉深流体在数据中心液冷连接领域的专业积淀与行业标杆地位。汉深产品包括FD83全流量双联锁液冷快换接头（互锁球阀）；液冷通用快速接头UQD & UQDB；OCP ORV3盲插快换接头BMQC；EHW194 EPDM液冷软管、电磁阀、压力和温度传感器。在人工智能AI、国家数字经济、东数西算、双碳、新基建战略的交汇点，公司聚焦组建高素质、经验丰富的液冷工程师团队，为客户提供卓越的工程设计和强大的客户服务,支持全球范围内的大批量交付。 公司产品涵盖：丹佛斯液冷通用零泄漏快换接头、EPDM软管、电磁阀、压力和温度传感器及Manifold。 数据中心液冷解决方案 ~ 满足您各种需求的一站式解决方案：
Beijing Hansen Fluid Technology Co., Ltd. won another honor at this annual conference — successfully retaining the Danfoss Power Solutions 2025 Fiscal Year Performance Outstanding Award. This is the second time Hansen Fluid has won this award following the 2024 fiscal year. It not only represents high recognition from Danfoss for its rapid business growth and market expansion capabilities, but also demonstrates Hansen Fluid’s professional accumulation and industry benchmark status in the field of data center liquid cooling connections.Hansen’s products include: FD83 full-flow double interlock liquid cooling quick disconnect couplings (interlock ball valves); universal liquid cooling quick couplings UQD & UQDB; OCP ORV3 blind-mate quick couplings BMQC; EHW194 EPDM liquid cooling hoses, solenoid valves, pressure and temperature sensors.At the intersection of artificial intelligence (AI), national digital economy, East-to-West Computing Initiative, dual-carbon strategy and new infrastructure strategy, the company focuses on building a high-quality and experienced liquid cooling engineering team, providing customers with excellent engineering design and strong customer service, and supporting large-scale global delivery. Count on Danfoss’ data center experience to help lead the future of data center liquid cooling. - Source line solutions: Danfoss Hansen FD83 Series full-flow double interlock couplings
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