中國信通院張海懿：高速光模塊正呈現(xiàn)高速率、集成化的發(fā)展趨勢

9月17日消息（樂思）近日，2021年中國光博會在深圳召開，在會議期間舉辦的下一代光傳送網(wǎng)技術(shù)發(fā)展論壇上，中國信息通信研究院技術(shù)與標準研究所副所長張海懿表示，高速光模塊正呈現(xiàn)高速率、集成化的發(fā)展趨勢。其中，高速率體現(xiàn)在交換芯片達51.2/102.4Tb/s時帶來800G和1.6T接口需求。集成化指的是光模塊進一步小型化，光子集成趨勢顯著。相較于III-V族，硅光集成占比逐年擴大。

張海懿指出，800G方案中直調(diào)直檢和相干技術(shù)路線并行發(fā)展。8X100Gb/s PAM4基于53GBd芯片器件，已有樣品推出，2021~2022年將進入市場；4X200Gb/s PAM4基于100+GBd芯片器件，預(yù)計2023~2025年進入市場；基于90+GBaud的800G相干已有產(chǎn)品推出，基于DP-16QAM碼型的800G相干需要100+GBaud芯片器件。

在800G標準化方面，多組織競相開展標準化研究。據(jù)悉，400Gb/s已完成多種距離規(guī)格和不同實現(xiàn)方案的標準化工作，并在數(shù)據(jù)中心和電信網(wǎng)絡(luò)中逐步走向規(guī)模部署；800Gb/s標準化成為熱點，國內(nèi)外多個標準化組織競相開展。

他表示，4×200Gb/s將是800Gb/s直調(diào)直檢方案的理想架構(gòu)。1.6T同樣需要單通道200Gb/s光電技術(shù)支持，可由4X200Gb/s平滑演進。預(yù)計1.6T需求于5年后明顯增加，IEEE802.3已對1m/500m/2km立項開展標準化研究。超1.0T階段，CPO存在機會，OIF對3.2T CPO已開始立項研究。

目前最熱的技術(shù)硅光集成將助力解決模塊尺寸與成本問題。相干調(diào)制以及合分波器件的高度集成化，透鏡等分立元件數(shù)大量減少，同時可采用非氣密BGA接口，封裝尺寸小，成本低。硅光集成芯片規(guī)模商用有望使相干技術(shù)降低成本進而下沉到核心與匯聚層。數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，100G已得到廣泛應(yīng)用，400G及以上逐步主導(dǎo)以太網(wǎng)收發(fā)器這一細分市場，硅光在尺寸、集成規(guī)模和成本方面優(yōu)勢凸顯。

在演講最后，張海懿強調(diào)，硅光集成進入了非集計化新時代，使能高速、靈活、集成化光互連。傳統(tǒng)服務(wù)器架構(gòu)面臨分解，包括通用/專用計算、AI/ML、HPC和數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)的各資源池相互解耦，并通過高達Pb/s接口連接，互連開始主導(dǎo)成本和功耗，這為集成硅光I/O創(chuàng)造了巨大驅(qū)動力。硅光互連應(yīng)用從數(shù)據(jù)中心到高性能計算再到非集計系統(tǒng)間，最終目標是使用如異質(zhì)集成等方式與其他網(wǎng)絡(luò)、存儲和ASIC實現(xiàn)共同封裝，以直接于硅芯片本身實現(xiàn)光學(xué)I/O。

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