12月27日消息,，來自國家信息光電子創(chuàng)新中心消息顯示，中國信息通信科技集團(tuán)光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合國家信息光電子創(chuàng)新中心（NOEIC）,、鵬城實(shí)驗(yàn)室，在國內(nèi)率先完成了1．6Tb／s硅基光收發(fā)芯片的聯(lián)合研制和功能驗(yàn)證,！
要知道,，在超級計(jì)算、人工智能,、5G等新興技術(shù)蓬勃發(fā)展,，全球數(shù)據(jù)交換需求爆發(fā)式增長的當(dāng)下，光收發(fā)模塊市場已達(dá)千億,。目前國際上400G光模塊進(jìn)入商用部署階段,，800G光模塊樣機(jī)研制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在推進(jìn)中。在12月13日,，針對1．6T光接口的MSA（Multi－Source Agreement,，多源協(xié)議）行業(yè)聯(lián)盟宣布成立，宣告1．6Tb／s光模塊將成為下一步全球競相追逐的熱點(diǎn),。然而,，1．6Tb／s光芯片在速率、集成度,、封裝技術(shù)等方面都具有極高挑戰(zhàn),，國際上還沒有明確和完善的解決方案。
（以太網(wǎng)聯(lián)盟預(yù)測2023年后數(shù)據(jù)速率將達(dá)到1．6TE）
此次國內(nèi)首款1．6Tb／s硅光互連芯片在NOEIC完成研制,，不僅實(shí)現(xiàn)了我國硅光芯片技術(shù)向Tb／s級的首次跨越,，更為我國下一代數(shù)據(jù)中心內(nèi)的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。
據(jù)介紹,，研究人員分別在單顆硅基光發(fā)射芯片和硅基光接收芯片上集成了8個通道高速電光調(diào)制器和高速光電探測器,，每個通道可實(shí)現(xiàn)200Gb／s PAM4高速信號的光電和電光轉(zhuǎn)換，最終經(jīng)過芯片封裝和系統(tǒng)傳輸測試,，完成了單片容量高達(dá)8×200Gb／s光互連技術(shù)驗(yàn)證,。該工作刷新了國內(nèi)此前單片光互連速率和互連密度的最好水平，展現(xiàn)出硅光技術(shù)的超高速,、超高密度,、高可擴(kuò)展性等突出優(yōu)勢，為下一代數(shù)據(jù)中心內(nèi)的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案,。
5G提速,，光模塊市場需求倍增
OFweek維科網(wǎng)注意到，隨著5G概念的深入落地和場景布局越來越多，基站數(shù)量也在逐步上升,。從基站建設(shè)的角度來看,，光模塊的的需求會隨著5G組網(wǎng)進(jìn)程的推進(jìn)而得到釋放，尤其是在下游應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境產(chǎn)生巨大需求后,，市場對于光模塊和硅光芯片的呼聲也越來越高昂,。
眾所周知，在現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)中,，光通信技術(shù)是構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的主流選擇,，“快”是光通信技術(shù)的最大特點(diǎn)。因?yàn)樵诠馔ㄐ胖?，信號是以光的形式在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳播,，但使用信號的終端卻以電作為信息傳遞的媒介。因此,，光模塊就成為了實(shí)現(xiàn)兩種信號轉(zhuǎn)換,，打通整個網(wǎng)絡(luò)“任督二脈”的關(guān)鍵部件。
當(dāng)然,，從本質(zhì)上來說,，光模塊的技術(shù)原理就是光電信號轉(zhuǎn)換，通過發(fā)送端和接收端兩個端口的連接模塊,，其中發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號,，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號,。
在光模塊的整體架構(gòu)上,，主要由光電子器件、功能電路和光接口等組成,。其中光電子器件包括光發(fā)射器件（TOSA）和光接收器件（ROSA）,，核心結(jié)構(gòu)分別為激光器和探測器。在光模塊發(fā)送端輸入一定碼率的電信號,，經(jīng)TOSA中的驅(qū)動芯片處理后,，驅(qū)動激光器發(fā)射出一定頻率的調(diào)制光信號，通過光纖傳輸后到達(dá)另一光模塊的接收端,，由探測器轉(zhuǎn)換為電信號后,，經(jīng)跨阻放大器和限幅放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號。
光模塊作為光通信產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一個環(huán)節(jié),，其需求量在穩(wěn)步放大,。就目前市場行情來看，特別是數(shù)據(jù)中心市場上,，即使是100G模塊也存在供不應(yīng)求的情況,，而10G和40G模塊仍然有存量需求,，之前的訂單積壓仍然在出。隨著5G應(yīng)用落地普及,，需求上行帶動了400G光模塊走入商用,，更是讓800G和1．6Tb級網(wǎng)絡(luò)成為行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新突破的焦點(diǎn)。尤其是當(dāng)下從事硅光研究的公司,，頗受資本市場的青睞。
巨頭環(huán)伺,，硅光芯片都有哪些玩家
據(jù)了解,，硅光芯片技術(shù)自1969年由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出以來，就一直受到廠商的廣泛關(guān)注,。IBM,、Intel、Sun Microsystems（ 后 并 入 Oracle）,、NTT／NEC 等公司均設(shè)立獨(dú)立硅光子部門并投入大量資源,，和學(xué)術(shù)界一起對硅光子產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入研究，硅光子產(chǎn)業(yè)一觸即發(fā),。
國外玩家當(dāng)中,，以IBM以IBM為例。2015年IBM就對外展示了一款號稱完全整合的分波多任務(wù)CMOS硅光子芯片,。該芯片的4個laser信道分別以25Gbps的速度在芯片上運(yùn)作,，是以鍺光學(xué)探測器以及光學(xué)解多任務(wù)器，將之融合為單一100Gbps電子信號,，在需要時進(jìn)行處理,；該電子信號能以干涉儀調(diào)變四道芯片外的laser，成為在芯片邊緣外行進(jìn)的光脈沖,。
另外一位硅光芯片先行者是Intel,，上世紀(jì)90年代末Intel就開了一個平面光電路公司，不過卻在2004年將該業(yè)務(wù)悄悄關(guān)閉,。直到Intel宣布他們的Light Peak技術(shù)（后來演變成蘋果的 Thunderbolt）能夠讓高速光鏈接降到平價,。在2015年，Intel推出了一款全新硅光子產(chǎn)品,，這個采用內(nèi)置混合集成激光器＋硅調(diào)制器的方案可以在數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸過程中提供極大速率,。據(jù)了解，這款產(chǎn)品不僅價格較低,，生產(chǎn)過程也比較容易,，該技術(shù)有望改善數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交換瓶頸問題。
國外還有一家比Intel更早的硅光芯片玩家,，如今已被思科收購的lextura,。lextura成立于2001年,，是全球第一家提供光子器件解決方案的公司。Luxtera的CMOS光子器件都是由CMOS電子學(xué)工藝集成,，體積比傳統(tǒng)的光子器件更小,。他們和臺積電合作開發(fā)的技術(shù)可以相比其他硅光方案提供翻倍的性能和四倍的傳輸能力，支持光互聯(lián)能力與CMOS電芯片的全面集成,，并可以進(jìn)一步降低功耗和成本,。在此之前，Luxtera和Intel一直在用激進(jìn)定價策略對標(biāo)以打開光模塊的市場缺口,。
國內(nèi)入局硅光芯片的重要玩家也不少,，其中之一就是華為。華為本身就是國內(nèi)通信行業(yè)的領(lǐng)頭羊,，早在2013年就通過收購比利時硅光芯片公司Caliopa加入了戰(zhàn)場,，后來又收購了英國光子集成公司CIP。
除了華為以外,，烽火科技也設(shè)立了子公司光迅科技專門研發(fā)光通信芯片,，其芯片自給率達(dá)到95％。不過集中在中低端層面,。此外,，烽火通信投資的飛思靈公司也專注于光通信系統(tǒng)設(shè)備及光模塊器件所需的芯片研發(fā)設(shè)計(jì)等。
除了通信廠商以外,，還包括了激光巨頭華工科技,、家電巨頭海信，以及新起之秀索爾思光電,、易飛揚(yáng),、海特高新等等?？傮w而言,，全球硅光芯片格局分布中，高端芯片主要還是被掌握在在美國,、 日本等企業(yè)手里,，國內(nèi)高端硅光芯片自給率依然不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口,。
