2026.10.03 | AC | Optical | Optical Module Liquid Cooling: Huawei LCO

摘要

1.散热能力跃迁：传统外置冷板受滑动界面热阻限制，OSFP/QSFP-DD形态散热天花板约40W；通过把冷板集成进光模块盖板，将OSFP形态散热能力推至80W，XPO形态可达400W。2.结构代价：LCO盖板厚度由0.6mm增至约2.0mm，内部需成型毫米级微液道并可靠封合；微液道在Host板上方首次使用液冷快插接头，漏液风险与反复插拔密封可靠性成为工程核心。3.制造机会：微冷板盖板的连续致密焊缝、热影响区控制在0.1mm量级、氦质谱漏率不大于1×10^-9 Pa·m³/s的要求，使连续光纤激光+蓝光/红蓝复合焊接成为关键工艺；大族激光、联赢激光、海目星等国内设备商已在服务器冷板/Manifold/CDU环节形成批量交付能力，正向光模块微冷板这一更高精度场景延伸。

一、从40W到400W光模块散热的滑动界面天花板是什么？

1.1 为什么外置冷板卡在40W

AI算力集群对光模块带宽的拉动是双重的：一方面，单波速率从100G/lane向200G/lane、400G/lane演进；另一方面，并行通道数从8通道向16通道、64通道扩张。两条路径都把单模块功耗推向50W以上，而OSFP、QSFP-DD等主流可插拔形态的散热能力却长期停滞在风冷30W、riding cold plate约40W的水平[1][7]。

IPEC指出，这一40W天花板的根源不在冷板本身，而在”滑动界面”——可插拔模块需要沿导轨滑入面板，冷板与模块顶盖之间必须保留一层可滑动的接触界面，这层界面引入了不可忽略的接触热阻，即使液冷效率再高，热量也难以从激光器、DSP等热源高效导出[1]。

这正是LCO（液冷光学）被提出的工程动机：与其在模块外部做文章，不如把冷却通道直接做进模块内部。

1.2 LCO的工程定义：把冷板搬进模块盖板

LCO将液冷结构直接集成进可插拔光模块本体，并在模块上配置流体快插接头，使冷却液在模块内部循环。这一架构消除了模块与冷板之间的滑动界面热阻，从而把散热能力从40W量级直接拉升一个数量级——OSFP形态80W、XPO形态400W，且入口液温维持在45℃[1]。

数据来源：IPEC-Double PCB LCO

测试板上布置5个加热块（3上2下），模拟ODSP占65.7%、OSA占14.7%、DC/DC电源占9.8%、其他电路占9.8%的典型相干模块功耗分布；冷却液为25%乙二醇水溶液，入口温度45℃，入口流量150mL/min。受加热块自身功率限制，实测总热负载为29.7W；反推OSA热阻，并按OSA占总功耗14.7%的比例外推，得出OSFP形态LCO可支撑超过80W模块总功耗的结论[1]。

数据来源：Arista-Exploded view of XPO

结构上最直观的变化是盖板厚度：传统光模块顶盖仅0.6mm，承担EMI屏蔽与外壳功能；LCO盖板被加厚到约2.0mm，内部直接铣削或成型微液道，成为一块名副其实的「微冷板」[1]。

数据来源：IPEC&Arista可插拔光模块散热能力演进：从风冷30W到LCO-XPO 400W

数据来源：IPEC-LCO微冷板盖板：从0.6mm外壳到2.0mm液冷腔体的结构跃迁

二、Head-side（华为）vs Tail-side（Arista XPO）两条技术路线之争如何？

2.1 Tail-side：XPO的400W野心与fly-over cable困境

2026年3月12日，Arista Networks联合45家以上产业伙伴发布XPO多源协议（MSA）：单模块12.8Tbps、64通道×200G PAM4，前面板密度达204.8Tbps/rack unit，是1600G-OSFP的4倍；XPO采用集成液冷冷板，单模块散热能力可达400W[3]。立讯精密、中际旭创、新易盛、华工正源、联特科技等国内厂商均为XPO MSA创始或深度参与成员。

XPO选择Tail-side LCO路线——液冷快插接头布置在模块尾部，即与Host主板同侧。这一选择的合理性在于：XPO本身就是全新形态，64通道带来更宽的模块宽度与高度，尾部空间充裕，可以在不挤压电连接器的前提下布置QD接头。随着电接口速率从200G/lane向400G/lane演进，fly-over cable将成为连接光模块与主机ASIC的主流方案；Tail-side布置的液接头会与飞线电缆在模块后端发生物理干涉[1]。

2026年3月17日，在OFC 2026大会上，Arista Networks正式发布了XPO MSA，与45个以上行业合作伙伴合作，共同定义下一代AI数据中心结构的光互联标准。作为高速互联技术的全球领导者，Luxshare-Tech凭借其在电气连接、光连接和液冷系统领域的深厚积累和全球影响力，作为MSA的创始成员加入，与全球合作伙伴携手推动工业创新[4]。

数据来源：Luxshare-tech -Luxshare-Tech加入Arista的XPO MSA，定义AI数据中心的下一代光互联标准

2.2 Head-side：华为/IPEC白皮书主推的前置液接口

针对OSFP、OSFP-XD、QSFP-DD、ELSFP等现有主流形态——这些形态宽度紧凑，尾部没有为液接头预留空间——华为联合光迅科技、华工科技、新华三等九家机构在LCO白皮书中主推Head-side LCO：把液冷对接接口布置在模块头部（光口侧），并让Host侧液接头穿出交换机前面板[1][2]。

Head-side路线的工程价值有三：其一，原生兼容fly-over cable，液口在前、电缆在后，互不干涉；其二，漏液风险被约束在机架外侧——即使QD接头出现微小渗漏，冷却液滴在前面板外、可由接液盘承接，不会溅到Host主板上造成短路或腐蚀；其三，前面板外的液接口便于目视检查粉尘污染、插拔防尘帽，而Tail-side接头深藏在Host机箱内部，积污后几乎无法清洁[1]。

华为已推出“业界首款100%光模块全液冷51.2T数据中心交换机”CloudEngine XH9230-128DQ-LC，依托专利弹性散热结构与新型导热介质，整机液冷散热效率达业界平均水平的2倍[6]。光迅科技则在ECOC 2026现场展出12.8T XPO DR液冷光模块（64×200G PAM4、LRO架构），进行实时传输与液冷实测[5]。

数据来源：IPEC-Head-side vs Tail-side液接口位置路线对比

2.3 两条路线对比

三、毫米液道上的缝合术：LCO微冷板盖板的激光焊接密封

3.1 与笔者发表的“AI芯片功耗破千瓦：蓝光激光焊接引爆液冷冷板革命”的本质差异

此前笔者发表的文章系统讨论了服务器整机大板冷板的蓝光激光焊接——那是厘米级、毫米壁厚、焊缝长达数十厘米的“大板缝合”。本篇聚焦的LCO微冷板盖板是完全不同的细分场景：

第一，尺寸与精度高一个量级。服务器冷板基板厚度通常3~5mm、微通道截面宽×深约1~3mm、焊缝长度可达半米以上；LCO盖板从0.6mm加厚到2.0mm，微液道宽度在毫米甚至亚毫米级，盖板平面尺寸与一块OSFP模块相当（约220mm×18m m），焊缝总长度虽短，但焊缝线能量必须被压到极低，否则2.0mm薄板极易挠曲变形。

第二，洁净度要求更苛刻。服务器冷板安装在GPU/CPU上方，内部进入微量颗粒通常不会立即致命；而LCO微液道紧贴激光器、ODSP等光电器件，冷却液中的颗粒不仅会堵塞微通道，还可能通过接口污染光口端面，造成插入损耗劣化。[1]。

第三，反复插拔密封要求更高。服务器冷板的歧管对接在整机维护周期内才动作数次；LCO模块是可插拔器件，现场运维中需要像今天更换QSFP一样反复拔插，QD接头需经受数百至数千次插拔循环仍保持密封——这对盖板焊缝本身的残余应力、接头配合面平面度提出了更严要求[1]。

3.2 焊什么材料：铝盖板、铜基板与高反难题

LCO盖板/基板的材料组合，决定了激光焊接工艺路线。冷板基板导热系数要求铜不低于380 W/(m·K)、铝不低于200 W/(m·K)[11]。工程实践中，服务器冷板主流采用铝挤压基板+铝盖板，但紧贴高功率激光器的局部仍可能采用纯铜以获得更高导热。

纯铜对传统红外光纤激光的吸收率仅约4%~5%，且反射率随温度骤变，容易造成飞溅、熔池不稳、回光损伤激光器。蓝光激光（450nm）与绿光激光（515nm）在铜表面的吸收率可达40%~50%以上，是红外的8~10倍，已被业界公认为铜基高反材料焊接的“杀手级”波长。

国内设备商已形成两条成熟路线：一是“蓝光预热+红外深熔”的红蓝复合焊接——蓝光先软化铜表面、扩大熔池并抑制飞溅，红外主光负责深熔，热影响区可控制在0.1mm以内；二是纯连续光纤激光配合摆动焊接头与抗高反隔离系统，隔离95%以上背反射光，在铝合金冷板上获得致密焊缝。大族激光表示其激光焊接设备可提供冷板、波纹管、分水器、导水管等液冷组件从工艺到自动化集成的整套解决方案[8]；联赢激光围绕AI服务器液冷场景已布局分水器、水冷板、波纹管焊接，2026年上半年新签订单42亿元、同比增长91%[9]；海目星表示已形成覆盖液冷板、Manifold、CDU、管路及服务器机柜的产品矩阵，相关产品已有量产订单并批量交付[10]。

数据来源：海目星官网-飞秒激光器&高功率中红外飞秒激光器

3.3 焊缝、热影响区与漏率：从10^-9倒推工艺

LCO盖板焊接的合格判据，本质上由漏率与变形两个指标倒推。

漏率方面，要求整机（含所有焊缝、软管与接头密封界面）氦质谱检漏漏率不大于1×10^-9 Pa·m³/s，压力脉冲疲劳次数不低于50万次[11]。这一指标与航天、军工级气密器件相当——MIL-STD-883 Method 1014对微电子封装的密封要求即为10^-9 Pa·m³/s量级。对LCO微冷板而言，盖板与基板之间的连续焊缝是漏率控制的第一道关口，任何针孔、微气孔都会在数千小时液冷循环后被放大为渗漏点。

变形方面，0.6mm到2.0mm的盖板虽然比原来厚，但相对服务器冷板仍属薄壁大平面构件。激光焊接作为非接触、高能量密度热源，其优势正是线能量集中、热影响区窄（小于0.1mm）、焊接变形小；配合焊前蓝光三维扫描测间隙、焊中高温计/光电二极管实时监测熔池光辐射、焊后氦质谱检漏加金相切片检查熔深深宽比，可形成闭环质量控制[12][13]。

工艺路线上，传统微通道冷板曾广泛采用真空钎焊——但钎焊需要使用焊料、在真空炉中长时间加热，薄壁构件变形大、焊料残留易堵塞微通道、且无法在线追溯。激光封合则是直接将盖板与基板熔为一体，无焊料、热输入低、可逐焊缝在线检测，与LCO对洁净度和微通道不堵塞的要求天然契合[13]。

3.4 各参与方分工

华为：主推Head-side路线；已推出51.2T全液冷交换机CloudEngine XH9230-128DQ-LC，是Head-side LCO最早的系统级落地载体[1][6]。

Arista（阿里斯塔）：XPO MSA发起方，走Tail-side路线，12.8T/400W，MSA成员超45家；与华为LCO形成”高密度新形态 vs 现有形态演进”的路线对照[3][4]。

IPEC：LCO白皮书的标准化载体，呼吁统一液冷对接接口与机械要求，目标覆盖OSFP/OSFP-XD/QSFP-DD/ELSFP等多种形态[1][7]。

光模块厂：光迅科技作为白皮书联合发布方，在ECOC 2026现场演示12.8T XPO DR液冷模块；华工科技同为白皮书发布方，旗下华工正源已发布3.2T/6.4T NPO产品并参与XPO MSA；中际旭创、新易盛、联特科技、立讯精密等深度参与XPO MSA[2][5]。需要强调的是，LCO目前仍处于原型机与白皮书阶段，光模块厂的量产排产尚未启动。

数据来源：光迅科技官网-产品中心

激光焊接设备商：大族激光提供液冷板/波纹管/分水器/导水管整套激光焊接方案[8]；联赢激光布局分水器/水冷板/波纹管焊接，2026H1新签订单42亿元[9]；海目星覆盖液冷板/Manifold/CDU/管路/机柜全环节并已批量交付，自研绿光低热输入焊接在超薄VC均热板上已实现突破[10]；活力激光（Vivlaser）推出红蓝复合激光焊接微通道液冷板专用方案[13]；大族天成等蓝光激光器厂商提供450nm蓝光光源[12]。

数据来源：大族天成半导体-蓝半导体激光

四、辩证看待：LCO面临的三重不确定性

第一，标准化尚未定型。Head-side与Tail-side两条路线并存，前面板液接头尺寸、盲插密封机制、歧管与面板集成方式均未形成统一标准。IPEC白皮书本身也明确指出“关键要素应跨形态标准化”，但MSA与行业标准组织之间的协调仍需时间[ 1]。

第二，漏液风险不可忽视。这是Host主板上方首次大规模使用液冷快插接头——Host板上密布对冷却液敏感的ASIC、光器件与电容，一次漏液即可造成整板报废[1]。Head-side方案通过接液盘与前面板外移降低了风险，但数千次插拔循环后的长期可靠性仍需大规模现网验证。

第三，改造成本与生态锁定。LCO要求交换机前面板重新设计（集成歧管）、模块盖板重新开模、光模块厂增加微通道成型与激光焊接/氦检漏工序、现场运维流程增加液口防尘帽与接液盘检查。这意味着LCO不是“零成本升级”，而是一次从模块到机柜的系统性换型；在OSFP现有生态仍有较强惯性的背景下，LCO的渗透节奏取决于3.2T/6.4T模块功耗突破风冷/外置冷板天花板的速度。

风险提示

1.LCO技术仍处于原型机阶段，OSFP 80W数据为基于29.7W加热块测试的外推值，非整模块实测；XPO 400W为MSA设计目标，量产时间与实际散热性能存在不确定性。

2.Head-side与Tail-side两条路线尚未收敛，若市场最终选择XPO式Tail-side新形态，基于现有OSFP/QSFP-DD盖板演进的LCO设备投资节奏可能延后。

3.液冷快插接头长期插拔密封可靠性、微通道内部颗粒清洁度、冷却液与光口材料兼容性等工程问题需大规模现网验证，存在批次性失效风险。

4.激光焊接设备公司在LCO微冷板场景的收入贡献当前极小，主要收入仍来自服务器大板冷板、VC均热板、消费电子等场景。

风险提示：以上内容不构成任何投资建议，请风险自担。

参考引用

1] IPEC, LCO: Enabling Next-Gen 400W Pluggable Optics Cooling

https://www.ipec-std.org/wp-content/uploads/2026/09/LCO-white-paper-V1.0.pdf

2] 光纤在线，《IPEC在ECOC2026期间发全球首个液冷光模块白皮书》

http://www.c-fol.net/m/news/view.php?id=20260922042235

3] Arista Networks, Arista Announces XPO High Density Liquid Cooled Pluggable Optics

https://www.arista.com/en/company/news/press-release/23697-pr-20260311

4] Luxshare-Tech, Luxshare-Tech joins Arista's XPO MSA

https://en.luxshare-tech.com/company/resources/news/luxshare-tech-joins-aristas-xpo-msa.html

5] Accelink Technologies, Accelink at ECOC 2026 / 12.8T XPO DR Liquid-Cooling Demo.

https://www.accelink.com/en/

6] 华为企业业务，《华为以安全智联的理念升级星河AI网络》

https://e.huawei.com/cn/news/2026/solutions/enterprise-network/xinghe-intelligent-network-secure-intelligent

7] IPEC, 持续聚焦AI光互联标准，IPEC在ECOC 2025成功主办论坛

htts://www.ipec-std.org/zh/20599.html

8] 大族激光2026年半年度管理层讨论与分析

https://stock.stockstar.com/RB2026082100022112.shtml

9] 联赢激光投资者关系活动记录表，2026-08-26

http://dataclouds.cninfo.com.cn/shgonggao/investor/2026/20260827/1c8c53e33571f72415a7f978e21207cf.pdf

10] 海目星激光，《海目星携前沿激光装备矩阵重磅亮相2026深圳光博会》

https://www.hymson.com/news/marketing-event/735

11] 中国电子节能技术协会，《数据中心液冷系统用管路及组件 冷板式》团体标准征求意见稿 https://www.ttbz.org.cn/upload/file/20260325/6391004080791862194025039.pdf

12] Han's TCS, Blue Lasers Are Rewriting the Manufacturing Rules for Liquid Cooling

https://www.hanstcs-laser.com/news/blue-lasers-are-rewriting-the-manufacturing-rules-for-liquid-cooling/

13] 半导体联盟，《活力激光(Vivlaser)推出红蓝复合激光解决方案，破解服务器微通道液冷板焊接难题》https://www.semiunion.com/news/17879118454454.html