ICC訊 近日,在第21屆訊石光纖通訊市場暨技術專題研討會(iFOC 2023)上, 蘇州海光芯創光電科技股份有限公司技術總監孫旭博士發表了《硅光技術:賦能綠色數據中心》報告,圍繞低功耗、低成本的技術需求,討論硅光技術在先進封裝、光電協同設計、新型光模塊形態等方面在下一代綠色數據中心中光模塊應用中的機會和挑戰。
硅光技術作為集成電路的延展技術,基于成熟穩定的CMOS工藝平臺以及半導體封測平臺,利用fabless的產業鏈模式,賦能綠色智能化數據中心實現碳達峰碳中和的目標。隨著綠色數據中心的大力發展,如何在提升速率的同時減緩光模塊的功耗、成本包括投資成本的增加,是目前數據中心高速光模塊發展路線的巨大挑戰。
綠色數據中心對高速光模塊的技術要求主要聚焦于低能耗、高密度和產業鏈生態三個方向。硅光承載數據中心高速光互聯的技術優勢,除了封裝難度上,硅光與各類光芯片在Fabless設計、功耗、器件帶寬、集成度和芯片成本上皆有優勢。
當然,硅光技術應用于數據中心仍然面臨一些挑戰,首先是如何實現更低的能耗,高速硅光模塊50%功耗來自于DSP芯片,優化光模塊能量效率需要考慮通過DSP Lite版本或者采用直驅方式來減少芯片功耗,同時實現200G/400G每通道的傳輸速率。其次是高密度的封裝形態,高密度通道數量需要更高的光電芯片集成度,高度光模塊光電芯片加工工藝不同,需要根據成本和尺寸選擇合適的集成方式,封裝方面主要有2D、2.5D、3D封裝和單片集成。最后,數據中心硅光技術需要實現產業鏈共享,從而發揮CMOS成本優勢。以1億顆硅光芯片需求計算,大約需要30k硅光Wafer,而傳統半導體產線產能至少為300K Wafer,因此硅光芯片市場需求遠遠不能滿足CMOS產業胃口。
展位下一代硅光技術,硅光均衡器可以推動LPO線性直驅實現更低功耗,提升線性直驅的信號質量。200G/Lane高速調制器技術有望通過硅光PN結本征帶寬實現200G/Lane速率。此外還有400G/Lane Coherent-lite在數據中心應用前景值得看好。最后,硅光模塊在數通DCN、城域網&骨干網絡都巨大的應用價值。
海光芯創是圍繞“硅光子芯片”打造而成的光電子集成平臺,集高端光通信收發模塊的研發、設計、封裝、測試和銷售于一體,為云數據中心客戶提供800G、400G、200G和100G的高速光模塊,為電信設備商客戶提供5G前傳、中回傳光模塊,為消費類高清顯示和車載電子類客戶,提供高速光纖混合線纜產品。海光芯創總部位于蘇州工業園區,在南通設有總投資10億元,注冊資本2億元,年產高速光器件光模塊、硅光模塊300萬件的全資子公司。