CIOE2023看光通信趨勢:AI算力引爆800G光模塊 DSP/LPO/CPO新技術全面開花

                                                  光纖在線編輯部  2023-09-18 09:13:52  文章來源:本站消息  版權所有,未經許可嚴禁轉載.

                                                  導讀:AI算力引爆800G光模塊需求,各種新技術全面開花,硅光/EML/VCSEL國產化加速。

                                                  9/18/2023,光纖在線訊,作為中國光通信領域最大的展會—光博會向來是光通信產業尤其是光器件、光模塊廠商重磅參與的一場盛會,時隔兩年終于再次開啟。由于當下復雜的市場環境、停辦一年的再次相聚,首次放開的大聚會,CIOE上集合了很多人的期待,也讓這場展示變成歷來最熱鬧的一次。

                                                  盡管2023年以來,國際形勢依然復雜嚴峻,全球經濟回復乏力,但從CIOE上來看,占據了整個展示30%+展示面積(4個主展館)的光通信產業異;馃,向業界展示著光通信產業的技術創新活力和市場韌性。結合我們的觀察,光通信產業正呈現出如下幾個趨勢:


                                                  AI算力引爆800G光模塊 DSP/LPO/CPO新技術全面開花

                                                  光模塊向來是光博會的主場,本屆展會更是看到了光模塊各種新技術成果全面開花。隨著全球進入AI算力時代,云計算市場對于低功耗、低時延的光互聯技術的需求更為迫切,因此低功率的LPO、硅光、薄膜鈮酸鋰技術成為本次大會上的熱點。

                                                  在LPO領域,新易盛、旭創科技、海信寬帶、光迅科技、劍橋科技、Coherent、鈞恒科技、AOI、華工科技、易飛揚、聯特科技、海思光電子、迅特通信均在現場重點展示了400G/800G DR4/DR8/SR8/2×FR4 LPO系列光模塊。而且多家廠商表示400G LPO已經可經實現批量生產,新易盛宣布已與主流廠商和用戶建立起了良好合作關系。

                                                  值得注意的是旭創科技本次攜手騰訊現場演示,在騰訊的51.2T交換機上搭載采用旭創自研硅光方案的400G Q112 BR4 LPO光模塊。鈞恒科技則攜手新華三H3C在最新的LPO交換機上現場演示自己的400G/800G LPO光模塊。而光迅科技則數在業內首次動態演示1.6TOSFP-XD光模塊,采用最新一代5nm DSP,傳輸能力達10km。

                                                  但對于LPO的商用,仍存在很多的挑戰,阿里巴巴陸睿在同期的研討會上給出了非常中肯的總結:LPO技術適合于有研發和系統集成技術能力的云計算提供商;適用于系統設備變量少,網絡互聯規模大的場景。LPO可商用的前提是:有能力探索設備和模塊的邊界條件,制定技術規格和產測方案,端到端的產品(交換機、網卡、光模塊、光纖光纜)指標控制能力,有能力進行大量的集成、互聯互通測試等。

                                                  在騰訊的展臺,則現場展示了與博通聯合開發的25.6T CPO交換機,除支持32口的QSFP112 400G電接口外,還內置4x3.2Tbps CPO光引擎,路由到16芯MPO光連接器,支持16口800G應用。光引擎到前面板的布線同時支持傳統光纖和柔性印刷光纖(FPF)解決方案。相對于傳統可插拔模塊方案,CPO方案功耗可節省50%以上,進而將整機功耗優化23%。

                                                  深圳的深光谷則是業界首次展出面向CPO光電集成的模式復用芯片和器件、多芯光纖扇入扇出芯片和器件、以及interposer芯片,助力產業解決大容量互連情況下的密度和功耗問題。

                                                  在鈮酸鋰技術方面,AOI重點展示了基于薄膜鈮酸鋰(TFLN)技術的800G 光模塊;烽火科技展示了使用 TFLN 調制器的相干光模塊產品;德科立展示了基于TFLN技術功耗低至11W的800G DR8光模塊,寧波元芯、光庫科技、安湃光電展出來自己的薄膜鈮酸鋰芯片。

                                                  在DSP芯片方面,Credo推出了集成VCSEL驅動的 Dove 800D及Dove 410D PAM4 DSP芯片。

                                                  而在800G領域,帶DSP方案幾乎是光模塊廠商的標配,包括數通高速光模塊的后起之秀—華拓、新菲光也推出了可批量發貨的800G OSFP SR8、2*FR4光模塊以及AOC系列,預計800G DR8也將在Q4面向市場。

                                                  隨著 ChatGPT在全球范圍內掀起一波新浪潮,云服務商紛紛宣布進入大模型競賽時代,各模塊廠商立志要打造“高效AI算力網絡”,展會上更是聽到各家拿到Nvidia、微軟、Amazon、谷歌、甲骨文等多家海外客戶的AI大模型對于光模塊的訂單需求,預計10月份可明顯感受到訂單量暴增的跡象,也期待AI帶動光模塊產業競爭走向新一輪的景氣周期。



                                                  400G城域網部署節點或于2024將至

                                                  在CIOE同期的論壇上,中國移動集團級首席專家、中國移動研究院基礎網絡技術研究所所長李晗表示:“當前400G超長距已經進入規模商用的關鍵時間節點,中國移動正協同產業鏈推進400G技術和產業成熟,迎接400G規模商用元年!

                                                  而G.654.E的批量采購被認為是運營商部署400G網絡的重要信號,9月12日,中國移動啟動2023年至2024年G.654E光纖光纜產品集采,采購量合計122.79萬芯公里,較去年采購規格提升近4倍,似乎昭示著400G城域部署的時機已到來。在現場康寧重點展示的TXF® G.654.E,而國內的長飛、烽火、亨通等均已具備G.654E光纖的量產能力。

                                                  而在相配套的相干光模塊市場,烽火科技展示了其基于130GB的400G QPSK光模塊,旭創、新易盛、易飛揚、華工、海信、光迅等均重點展示出其400G QSFP-DD ZR/ZR+等相干光模塊產品。Coherent重點展示了其 100G ZR QSFP28 DCO相干光模塊,德科立也在現場演示了其400G CFP2 DCO模塊的240km光纖的傳輸測試。

                                                  此外,實現C+L寬譜的光系統及器件配套也有著新進展。首先是光迅科技推出支持C6T+L6T全波段放大的智能化拉曼光放大器,持C+L band 以及O band應用的超小型和超高密度MEMS光開關。其次,博創科技除了重點展示400G 硅光DR4光模塊外,還重點展示了C+L波段超寬帶寬AWG;歐億光電展示了其可覆蓋C+L波段的可調濾波器;富泰科技攜手Anritsu展示支持C+L波段的應用于外腔ITLA的增益芯片。

                                                  此外,面向未來光纖,如空芯光纖、多芯光纖也是展會上的熱點。長飛光纖重點展示了空芯光纖、空分復用解決方案,為未來高速率、大容量的光傳輸市場提供商用可能性。

                                                  接入網邁向2.5G/10G/50G PON三模共存模式

                                                  助力下一代光接入網,50G與25G的標準和路徑一直存在爭議,但作為接入網市場持續領先的中國光通信企業在50G PON上的技術突破讓人們眼前一亮,甚至感嘆是否技術發展過快?面向接入網市場光模塊的領導者海信、光迅、華工均推出了50G PON OLT模塊。

                                                   海信寬帶 50G-PON三模Combo OLT光模塊

                                                  ★  作為接入網市場的領導者,海信寬帶推出50GPON&XGSPON&GPON三模Combo PON OLT光模塊產品,采用了QSFP-DD封裝結構,采用海信寬帶自研的1342nm的50GBaud EML+SOA激光器,1577nm的10Gbps EML激光器和1490nm的GPON DFB激光器。
                                                  ★  光迅科技也推出了Tri-Mode 50G PON Combo OLT光模塊。
                                                  ★  華工正源則首次Live Demo采用SFP28封裝的,業內首款CDR方案的50G PON OLT。
                                                  ★  此外,在最重要的OSA器件方面,光恒通信、紹興中科也推出了50G combo PON OLT三模OSA。
                                                  ★  在配套芯片方面,Macom推出適用于25G/50G PON解決方案的光電芯片組;斑巖光子推出了高性能50Gbps差分輸入、單端輸出EML芯片;英思嘉則推出相應的50Gbps EML芯片TIA。永鼎光電子則推出了用于PON模塊的波長間隔2nm的波分系列產品。

                                                  國產化進程全面加速:EML、VCSEL、硅光芯片

                                                  在光芯片的國產化進程中,DFB激光器國產化進程較快,但在高速EML方面則一直進展較為緩慢,本次展會上面向高速400G/800G光模塊配套的光芯片方面國產化進程正在加速:源杰率先展示了其100G EML,50mW/70mW/100mW CW系列大功率光源等,助力數據中心400G/800G/1.6T場景使用。此外,實現單波100Gbps EML芯片(PAM4)還包括長光華芯、斑巖光子、光安倫等。

                                                  而在VCSEL方面,博升光電率先發布單通道106Gbps的VCSEL芯片,華芯半導體則發布可批量化的56G PAM4 VCSEL芯片,此外,老鷹半導體、長光華芯、長瑞光電、福建慧芯激光均展示其50G VCSEL芯片系列。不少光芯片企業認為當下單通道100G價格昂貴,而400G光模塊需求仍會保持增長,可能會給國產VCSEL芯片廠商留出 50G VCSEL芯片的機會窗口,加速國產化芯片的商用進程。

                                                  硅光芯片/引擎方面:自2016年在國內火熱開啟以來,一直存在爭議:有認為國內企業很難在硅光產業鏈上獲得話語權(自主權);有認為硅光技術是國產化光芯片彎道超車的絕佳賽道。但在今年的展會上,我們看到了國產化硅光產業的希望:
                                                  ★  塞勒光電重點推出的400G硅光調制器,并已經聯合多家企業送樣展示。
                                                  ★  弘光向尚作為一家新興的硅光技術企業,重點展示了400G DR4/FR4, 800G硅光系列,并已向部分客戶提交小批量芯片和引擎產品。
                                                  ★  蘇州熹聯光芯Sicoya推出400G DR4 硅光PIC,800G 2xFR4 硅光PIC。
                                                  ★  蘇州易纜微半導體推出面向數據中心400G/800G/1.6T 硅光集成芯片
                                                  ★  國家信息光電子創新中心推出100G/200G/400G 硅光相干收發芯片片。
                                                  ★  CUMEC重慶聯合則展示其成熟的硅光芯片流片服務,擁有全套硅光工藝PDK。
                                                  ★  中晟微電子推出4x64Gbaud硅光相干驅動器,并可向業界提供硅光芯片流片服務。
                                                  ★  珠海映訊推出面向激光雷達、光纖傳感應用的硅光集成收發一體光學引擎系列。
                                                  ★  而在硅光相關的生產測試設備方面,逍遙科技推出硅光鏈路版圖生成工具,獵奇智能重點展示標準貼片精度可達±1.5μm的多芯片貼裝設備,鐳神技術重點展示硅光耦合貼片裝備。

                                                  布局新的熱門賽道
                                                   去年,激光雷達市場是各主流光模塊廠商爭相布局的熱門賽道。今年6月,旭創通過全資子公司智馳網聯以增資及股權轉讓的方式收購君歌電子62.45%的股權,拓展汽車光電子領域業務。旭創首次展出汽車光電子系列產品,重點包括智能網聯的車載光纖線束、光模塊和車載以太網、T-BOX方案,開啟第二增長曲線。

                                                  而在光通信制造設備領域,氮化硅、第三代功率半導體帶來的先進封裝,正成為光通信制造設備廠商爭相布局的賽道,如獵奇智能面向功率半導體市場推出高精度貼裝設備,同時布局CPO封裝耦合設備;博眾精工則推出適用于大功率激光器、激光雷達、以及2.5D/3D先進封裝的共晶貼片、蘸膠貼片及Flip Chip貼裝設備。

                                                  綜合來看,本屆光博會上呈現出豐富的技術亮點和更具活力的市場趨勢,期待隨著新應用的進一步成熟,各項新技術得以成為現實,更多的創新企業可以抓住新技術的迭代展開自己的創新賽道。
                                                  關鍵字: LPO VCSEL EML
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