从100G到800G再到硅光与CPO,光通信光模块技术路线演进的核心壁垒集中在光电芯片、封装集成与量产良率三个环节。速率越高,单通道光电转换与信号完整性难度越大;硅光与CPO进一步把竞争焦点从分立器件转向芯片级集成与高精度封装。光模块由各类无源器件与光电芯片组合封装而成,是数据中心互连、5G承载网络和全光接入网络的基础单元,任何一环的工艺成熟度都会直接决定产品能否规模化落地。
速率迭代:从100G到800G的演进路径
数据中心光互连持续演进,当前存在100G接入、400G等多种演进方案。据LightCounting预测,200G光模块在2022年有望快速发展,随后400G的价值量将超过200G,并有望在2024年超过100G;800G光模块将在2023-2024年之间开始得到规模化部署。速率每上一个台阶,对光电芯片性能、封装密度与信号完整性的要求同步抬升,这也是高速率产品研发与量产节奏难以快速复制的原因。
800G相关产品的研发及标准化推进已成为业界新趋势,国内外多个标准化组织已竞相开展标准制定。
硅光与CPO:集成能力成为新壁垒
硅光技术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,在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现。据Yole预测,数据中心市场是硅光技术未来最主要的市场之一,重要应用场景就是光模块,在2026年将达到4.5亿美金,五年复合增长率为26%。
CPO即光电共封装技术,指交换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。其壁垒不在单一器件,而在于高速主板上的协同封装工艺与集成良率。
常见问题
800G光模块的标准化由谁推进?
800G相关产品的研发及标准化推进已成为业界发展新趋势,国内外多个标准化组织已经竞相开展制定,具体标准进展需以各组织公开信息为准。
硅光技术的主要应用场景是什么?
数据中心市场是硅光技术未来最主要的市场之一,其重要应用场景就是光模块。硅光基于CMOS工艺进行光器件开发与集成,在峰值速度、能耗、成本等方面均具有良好表现。
CPO相比传统形态解决了什么问题?
CPO将交换ASIC芯片和硅光引擎在同一高速主板上协同封装,可降低信号衰减、降低系统功耗、降低成本和实现高度集成。其技术难点集中在封装集成与量产良率环节。