当前的高速光模块中，通常会引入dsp芯片，对高速信号进行信号处理，其主要功能包括：
adc/dac、fec、retiming、reshaping、adaptive-equalizer 等，如图所示：
dsp功能框图
dsp虽然功能非常强大，但也带来了很大的功耗和成本开销，是一把双刃剑。400g光模块中用到的7nm dsp，功耗约为4w，占到了整个模块功耗的50%，下图为400g zr光模块的功耗分解, imdd的情况与此类似。
如何消除dsp带来的功耗与成本影响？
linear-drive的概念应运而生。在光模块中不再采用dsp，只留下driver和tia，而将dsp功能集成到交换芯片中，如下图所示。在光模块中，电芯片只剩下driver和tia。有别于传统的driver和tia，lpo中的driver和tia需要分别集成ctle和equalization功能，用于对高速信号进行一定程度的补偿。driver的主要功能是线性放大(linear amplifier)，输出电压是线性变化的。switch发出的信号，不再需要通过cdr恢复产生(retiming)，而是直接传递给driver。
retiming是个非线性过程，lpo也被称为non-retimed module。
lpo的优势主要有以下几点：
1）功耗低
相比于可插拔光模块，lpo的功耗下降约50%，与cpo的功耗接近。下图是arista针对不同光学方案的功耗对比，采用linear-drive方案后，不同方案(硅光、vcsel、tfln薄膜铌酸锂)的功耗均下降50%左右。
交换机系统的整体功耗会下降25%左右，如下图所示。
2）低延迟
由于不再采用dsp，不涉及对信号的复原，整个系统的latency大大降低，可以应用到对延迟要求比较高的场景，例如高性能计算中心(hpc)中gpu之间的互联。
3）低成本
由于不再需要采用5nm/7nm工艺的dsp芯片，系统的成本得以降低。但究竟降低多少，这里摘抄研报里的一些数据，800g光模块中，bom成本约为600-700美金，dsp芯片的成本约为50-70美金，driver和tia里集成了eq功能，成本会增加3-5美金，系统总成本下降在8%左右。
4）可热插拔
cpo由于可靠性和成本等因素，目前还没有被大规模应用。相比于cpo，lpo仍然采用可插拔模块的形式，其可靠性高，维护方便，可以利用成熟的光模块供应链。这也是lpo方案备受青睐的重要原因之一，没有像cpo那样进行较大的封装形式革新。
传统光模块、lpo与cpo各个维度的比较：
小结：
lpo作为新的技术方案，仍然存在不少问题需要解决。典型的问题包括：
1）需要在交换机中集成dsp芯片，这一点需要switch芯片厂商的推动。 lpo方案也动了dsp芯片厂商(broadcom与inphi)的蛋糕。
2）需要定义新的协议与测试方法，oif正在定义cei-112g-linear标准。
3）lpo适用的场景，是否可以达到公里级？由于模块中不再有dsp芯片，系统的误码性能会有所下降，传输距离也会减小。
在ofc 2023上，多家厂商展示了其linear-drive方案，包括macom、broadcom和cisco等公司，尤其是arsita在plenary talk里的介绍。在ofc结束后的这大半个月来，多家公司相继推出lpo方案，可见大家对该方案的青睐。但是目前lpo方案更多的是在技术讨论阶段，还未尘埃落定，也没有到量产阶段。lpo方案的推出，是对低功耗低成本高速光模块需求的体现。