光模块高速率低功耗高集成的趋势带来诸多新机遇,龙头厂商在高速率和多种技术方案下全面推进,其他厂商在高速率方面亦有基于不同技术方案的研发,或成为弯道超车,提高市占率的有效途径。具体来看,800G方面,光模块厂商在传统800光模块和基于硅光方案的800G均有不同程度进展。
硅光解决方案集成度高,同时在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现,因而是光模块未来的重要发展方向之一。硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料,利用现有CMOS工艺进行光器件开发和集成的新一代技术。鉴于良率和损耗问题,硅光模块方案的整体优势尚不明显,但在超400G的短距场景、相干光场景中ebet易博官方网站,硅光模块的低成本优势或许会使得其成为数据中心网络向400G升级的主流产品。国内光模块代表性企业在硅光技术方面的进展如下:
数据中心光互联方案可根据其传输距离来选择两种支撑技术,一种是直接探测技术,另一种是相干探测技术。相干探测凭借着高容量、高信噪比等优势在城域网内的长距离DCI互联中得到广泛应用,而直接探测的应用场景更适合相对短距离互联。随着单通道传输速率的提高,现代光通信领域越来越多的应用场景开始用到相干光传输技术,相干技术也从过去的骨干网下沉到城域甚至边缘接入网。
“东数西算”提出要加快打通东西部间数据直连通道,提高网络传输质量,这也就需要用400G、800G等相干光模块来解决长距离数据中心之间的DCI互联应用场景。
光电共封装(CPO)指的是交换ASIC芯片和硅光引擎(光学器件)在同一高速主板上协同封装,从而降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。CPO的发展才刚起步,并且其行业标准形成预计还要一定时间,但CPO的成熟应用或许会带来光模块产业链生态的重大变化。硅光技术既可以用在传统可插拔光模块中,也可以用在CPO方案中。800G传输速率下硅光封装渗透率会有提升,而CPO方案则更多的是技术探索。但是从1.6T开始,传统可插拔速率升级或达到极限,后续光互联升级可能转向CPO和相干方案。
目前,AI对网络速率的需求是目前的10倍以上,在这一背景下,CPO有望将现有可插拔光模块架构的功耗降低50%,将有效解决高速高密度互联传输场景。
CPO成为主流尚需时日,LPO被认为是期间主要过渡方案。LPO(Linear-drive Pluggable Optics)是指线性驱动可插拨光模块,具体来看,高速光模块通常会引入DSP芯片,对高速信号进行信号处理,但DSP芯片功耗占比可达光模块的50%;LPO取消了DSPebet易博官方网站,只留下driver和TIA,将DSP功能集成到交换芯片中。相比于可插拔光模块,在不同应用方案中LPO的功耗下降约50%。
此外,由于不再采用DSP,系统的延迟和成本降低,可应用到对延迟要求比较高的场景,例如高性能计算中心(HPC)中GPU之间的互联;相对于CPO,由于LPO仍然采用可插拔模块的形式,未进行较大的封装形式革新,可以利用成熟的光模块供应链,因此被认为是800G光模块时代最具潜力的技术路线。
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