C114訊 5月12日專稿（蔣均牧）數(shù)字化轉(zhuǎn)型風(fēng)潮愈演愈烈，伴隨云計(jì)算、人工智能應(yīng)用蓬勃發(fā)展，以及“東數(shù)西算”全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)升級(jí)時(shí)不我待。而硅光技術(shù)憑借在功耗、成本、結(jié)構(gòu)、集成等多個(gè)方面的突出優(yōu)勢(shì)，成為公認(rèn)的延續(xù)“摩爾定律”、解決流量問題的一大主要方向。
那么硅光技術(shù)當(dāng)下的發(fā)展情況如何，存在怎樣的挑戰(zhàn)及趨勢(shì)？在昨日舉辦的“2023中國(guó)光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇——光芯片與高端器件技術(shù)研討會(huì)”上，海思光電子有限公司資深產(chǎn)品規(guī)劃經(jīng)理莊四祥受邀發(fā)表演講，從芯片到模塊、再到具體產(chǎn)品和解決方案，就面向數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景的硅光技術(shù)進(jìn)行了全面探討。
硅光迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇與技術(shù)走向
DCN場(chǎng)景下，速率升級(jí)后多模應(yīng)用局限性愈發(fā)明顯，單模下沉成為趨勢(shì)；DCI場(chǎng)景下，相干技術(shù)可解決IM-DD大帶寬、長(zhǎng)距離傳輸受限的問題。
“多路數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)下，硅光迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。”莊四祥從硅光光源、硅光調(diào)制器、OMUX/Demux、探測(cè)器等多個(gè)維度，探討了應(yīng)用于模塊的硅光芯片技術(shù)未來(lái)方向。
硅光光源方面，加大功率可彌補(bǔ)硅光方案整體插損，體現(xiàn)硅光方案優(yōu)勢(shì)。調(diào)制器方面，Si調(diào)制器已能滿足100G/Lane應(yīng)用，低Vπ實(shí)現(xiàn)oDSP直驅(qū)。
OMUX/Demux方面，SiN材料以及微環(huán)結(jié)構(gòu)使得合分波可商用，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的1dB光帶寬性能，滿足產(chǎn)品全溫全波應(yīng)用。探測(cè)器方面，Si基Ge探測(cè)器帶寬50GHz已能滿足100G/Lane，甚至未來(lái)演進(jìn)200G/Lane的產(chǎn)品要求。耦合器方面，成為了硅光降插損的主戰(zhàn)場(chǎng)，已有與標(biāo)準(zhǔn)單模光纖可比擬的大模斑產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)中心硅光封裝及器件技術(shù)解析
從硅光芯片到硅光模塊產(chǎn)品化，面臨著三大技術(shù)挑戰(zhàn)。
莊四祥談到，首先是光源耦合技術(shù)，即光源如何與硅光芯片進(jìn)行耦合。海思光電從性能、物料成本、控制成本三個(gè)維度綜合比較主流技術(shù)，認(rèn)為Flip chip是解決光源耦合一個(gè)高性價(jià)比的選擇。
其次是光口耦合技術(shù)，海思光電提出的，基于大模斑光口的DeMUX+GePD單片集成的硅光方案，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的收端性能、高的集成度以及簡(jiǎn)化封裝且光路密閉提升可靠性。
第三是2.5D/3D封裝，海思光電認(rèn)為，2.5D/3D合封可滿足更高速率、更低功耗、更高密度的技術(shù)需求。
莊四祥展望道，面向DCN/DCI光模塊產(chǎn)品，硅光技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于可以通過多材料體系的集成來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能部件的最優(yōu)，做到超高帶寬、超高響應(yīng)度和超低插損；以及在合封方面提供與電連接的金屬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速光傳輸。其適用場(chǎng)景第一是并行多路場(chǎng)景，可以做到共享光源、節(jié)省成本；第二是高速高密新架構(gòu)，包括現(xiàn)在非常熱門的LPO線性直驅(qū)的低成本低功耗去oDSP新型模塊架構(gòu)，還有高容量共封裝架構(gòu)的NPO/CPO架構(gòu)和高密高速小尺寸的oBGA架構(gòu)。
海思光電以“豐富智能世界的光聯(lián)接與光感知”為愿景，立足于全球信息技術(shù)領(lǐng)域光電子技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)、制造及銷售，為云計(jì)算、超寬帶網(wǎng)絡(luò)等提供全場(chǎng)景的高速光互聯(lián)的解決方案。
