C114訊 5月12日專稿（蔣均牧）數(shù)字化轉(zhuǎn)型風潮愈演愈烈，伴隨云計算、人工智能應用蓬勃發(fā)展，以及“東數(shù)西算”全國一體化大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的推進，數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)升級時不我待。而硅光技術(shù)憑借在功耗、成本、結(jié)構(gòu)、集成等多個方面的突出優(yōu)勢，成為公認的延續(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)當下的發(fā)展情況如何，存在怎樣的挑戰(zhàn)及趨勢？在昨日舉辦的“2023中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇——光芯片與高端器件技術(shù)研討會”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)中心場景的硅光技術(shù)進行了全面探討。
硅光迎來發(fā)展新機遇與技術(shù)走向
DCN場景下，速率升級后多模應用局限性愈發(fā)明顯，單模下沉成為趨勢；DCI場景下，相干技術(shù)可解決IM-DD大帶寬、長距離傳輸受限的問題。
“多路數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)下，硅光迎來新的發(fā)展機遇。”莊四祥從硅光光源、硅光調(diào)制器、OMUX/Demux、探測器等多個維度，探討了應用于模塊的硅光芯片技術(shù)未來方向。
硅光光源方面，加大功率可彌補硅光方案整體插損，體現(xiàn)硅光方案優(yōu)勢。調(diào)制器方面，Si調(diào)制器已能滿足100G/Lane應用，低Vπ實現(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，可實現(xiàn)優(yōu)異的1dB光帶寬性能，滿足產(chǎn)品全溫全波應用。探測器方面，Si基Ge探測器帶寬50GHz已能滿足100G/Lane，甚至未來演進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，已有與標準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行耦合。海思光電從性能、物料成本、控制成本三個維度綜合比較主流技術(shù)，認為Flip chip是解決光源耦合一個高性價比的選擇。
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，可以實現(xiàn)優(yōu)異的收端性能、高的集成度以及簡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)勢在于可以通過多材料體系的集成來實現(xiàn)各個功能部件的最優(yōu)，做到超高帶寬、超高響應度和超低插損；以及在合封方面提供與電連接的金屬化技術(shù)，實現(xiàn)高速光傳輸。其適用場景第一是并行多路場景，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，為云計算、超寬帶網(wǎng)絡等提供全場景的高速光互聯(lián)的解決方案。
