中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)
China Electronic Components Association
2020年數(shù)據(jù)中心的發(fā)展成為拉動(dòng)光通信行業(yè)全年發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ?。近年來?shù)通市場(chǎng)是光通信產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)的必爭(zhēng)之地。華工正源作為通信光模塊的領(lǐng)先企業(yè)，在數(shù)通領(lǐng)域有著深入的發(fā)展和巨大競(jìng)爭(zhēng)力。“第19屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專題研討會(huì)”上，武漢華工正源光子技術(shù)有限公司有源事業(yè)部總經(jīng)理助理、成都研發(fā)中心主任胡云關(guān)于《數(shù)據(jù)中心光模塊的需求和發(fā)展趨勢(shì)》的報(bào)告展示了華工正源在數(shù)據(jù)中心的全系列解決方案和綜合實(shí)力，介紹了數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的規(guī)模及光模塊演進(jìn)及未來展望，通過對(duì)比不同方案件的優(yōu)劣窺探未來發(fā)展趨勢(shì)。在國(guó)家大力發(fā)展新基建的浪潮下，2021年，新一輪政策利好將助推我國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)迎來新發(fā)展機(jī)遇。未來，數(shù)據(jù)中心要從多方面提升規(guī)模、容量且可持續(xù)發(fā)展能力，數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展對(duì)光模塊影響巨大。
隨著技術(shù)的發(fā)展，通信行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施支出正在發(fā)生巨大變化，近年來，企業(yè)網(wǎng)在傳統(tǒng)的硬件IT和軟件投入上正在減少，并更青睞于外包給云服務(wù)商。而在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的投入迅速增長(zhǎng)，加上國(guó)內(nèi)加快新基建的建設(shè)，行業(yè)研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)未來幾年保持20%以上的增長(zhǎng)。國(guó)外方面，TOP5云廠商2020年第一季度資本支出為264億美元，比2019同比增長(zhǎng)56%。
在數(shù)據(jù)中心光模塊的技術(shù)演進(jìn)方面，數(shù)據(jù)中心對(duì)光模塊的要求第一為高速率，低成本，低功耗，小封裝，小功率。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正呈扁平化方向演進(jìn)，這種演進(jìn)解決的時(shí)延和拓展的問題，但使東西向流量的劇增，從而需要更多更高速的連接。光模塊速率的提升需要光電芯片速率的協(xié)同提升相互配合，2013年25G的NRZ Serdes 第一次流片，推動(dòng)了2015年100G QSFP28模塊的批量出貨;2017年50G PAM4 Serdes的第一次流片推動(dòng)了2019年第一次400G系列光模塊的系列商用出貨;2020年100G Serdes的流片也將帶動(dòng)800G速率光模塊的發(fā)展。預(yù)計(jì)在2023年200G Serdes流片將推動(dòng)1.6T光模塊的演進(jìn)。數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)分為三代，25GNRZ Serdes、 50G PAM4、 100/200G Serdes對(duì)應(yīng)了100G系列光模塊、400G、800G光模塊。
數(shù)據(jù)中心的連接分為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的互連及數(shù)據(jù)中心之間的DCI互連，不同距離之間的連接需要各種各樣的光模塊解決方案。光模塊的演進(jìn)除了速率的提升，調(diào)制信號(hào)從NRZ到PAM4到相干，光通道從1×2向1×4及1×8演進(jìn)，從發(fā)貨的數(shù)據(jù)上看，1×4更多。
基于50G serdes，對(duì)應(yīng)100G/400G光模塊，100米短距離傳輸用VCSEL的光芯片，針對(duì)單波100G的2公里到500米的主要還是硅光和EML的方案。DML方案由于光芯片線性度色散的問題還在優(yōu)化，沒有成熟。針對(duì)不同的光芯片所需的工藝要求不同，對(duì)于多模VCSEL主要為COB，對(duì)于EML和硅光為COC耦合。硅光耦合的容差比單模更難。硅光的工藝上的難度有一定挑戰(zhàn)。
