中国信通院张海懿:高速光模块正呈现高速率、集成化的发展趋势

C114讯 9月17日消息(乐思)近日,2021年中国光博会在深圳召开,在会议期间举办的下一代光传送网技术发展论坛上,中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长张海懿表示,高速光模块正呈现高速率、集成化的发展趋势。其中,高速率体现在交换芯片达51.2/102.4Tb/s时带来800G和1.6T接口需求。集成化指的是光模块进一步小型化,光子集成趋势显著。相较于III-V族,硅光集成占比逐年扩大。

中国信通院张海懿:高速光模块正呈现高速率、集成化的发展趋势

张海懿指出,800G方案中直调直检和相干技术路线并行发展。8X100Gb/s PAM4基于53GBd芯片器件,已有样品推出,2021~2022年将进入市场;4X200Gb/s PAM4基于100+GBd芯片器件,预计2023~2025年进入市场;基于90+GBaud的800G相干已有产品推出,基于DP-16QAM码型的800G相干需要100+GBaud芯片器件。

在800G标准化方面,多组织竞相开展标准化研究。据悉,400Gb/s已完成多种距离规格和不同实现方案的标准化工作,并在数据中心和电信网络中逐步走向规模部署;800Gb/s标准化成为热点,国内外多个标准化组织竞相开展。

他表示,4×200Gb/s将是800Gb/s直调直检方案的理想架构。1.6T同样需要单通道200Gb/s光电技术支持,可由4X200Gb/s平滑演进。预计1.6T需求于5年后明显增加,IEEE802.3已对1m/500m/2km立项开展标准化研究。超1.0T阶段,CPO存在机会,OIF对3.2T CPO已开始立项研究。

目前最热的技术硅光集成将助力解决模块尺寸与成本问题。相干调制以及合分波器件的高度集成化,透镜等分立元件数大量减少,同时可采用非气密BGA接口,封装尺寸小,成本低。硅光集成芯片规模商用有望使相干技术降低成本进而下沉到核心与汇聚层。数据中心领域,100G已得到广泛应用,400G及以上逐步主导以太网收发器这一细分市场,硅光在尺寸、集成规模和成本方面优势凸显。

在演讲最后,张海懿强调,硅光集成进入了非集计化新时代,使能高速、灵活、集成化光互连。传统服务器架构面临分解,包括通用/专用计算、AI/ML、HPC和数据存储在内的各资源池相互解耦,并通过高达Pb/s接口连接,互连开始主导成本和功耗,这为集成硅光I/O创造了巨大驱动力。硅光互连应用从数据中心到高性能计算再到非集计系统间,最终目标是使用如异质集成等方式与其他网络、存储和ASIC实现共同封装,以直接于硅芯片本身实现光学I/O。

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