2021年12月13日，針對(duì)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(jìng)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(guó)際上還沒(méi)有明確和完善的解決方案。

近日，國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心(NOEIC)、鵬城實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)信息通信科技集團(tuán)光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、武漢光迅科技股份有限公司，在國(guó)內(nèi)率先完成了1.6Tb/s硅基光收芯片的聯(lián)合研制和功能驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)硅光芯片技術(shù)向Tb/s級(jí)的首次跨越。

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(gè)通道高速電光調(diào)制器和高速光電探測(cè)器，每個(gè)通道可實(shí)現(xiàn)200Gb/s PAM4高速信號(hào)的光電和電光轉(zhuǎn)換，最終經(jīng)過(guò)芯片封裝和系統(tǒng)傳輸測(cè)試，完成了單片容量高達(dá)8 x 200Gb/s光互連技術(shù)驗(yàn)證。

該工作刷新了國(guó)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(shì)，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。

此前，國(guó)際上也僅有英特爾在2020年展示了1.6Tbps的光子引擎，基于英特爾硅光平臺(tái)上設(shè)計(jì)和制造，可提供四個(gè)400GBase-DR4接口。

NOEIC一直致力于推動(dòng)高端光電子芯片的技術(shù)演進(jìn)、國(guó)內(nèi)首產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。近年來(lái)，在超高速光收發(fā)芯片技術(shù)上獲得持續(xù)突破，相繼研制出一系列新型的超100Gbaud硅光調(diào)制器和探測(cè)器成果，先后在Nature Communications、IEEE JSSC、ECOC PDP、ACP PDP上發(fā)布，并入選“中國(guó)光學(xué)十大進(jìn)展”、“中國(guó)半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展”，面向Tb/s光模塊作出了充分的技術(shù)儲(chǔ)備。

NOEIC同時(shí)積極參與和推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，牽頭中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)“100GBaud及以上高速光收發(fā)器件研究”、“800G光收發(fā)合一模塊：4×200G”標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)高速光模塊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定貢獻(xiàn)力量。國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心將繼續(xù)聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位，共同完成相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化等工作，力爭(zhēng)為我國(guó)信息光電子行業(yè)提速升級(jí)、快速占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)提供有力支撐。

硅光市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，400G模塊已進(jìn)入商用

隨著超級(jí)計(jì)算、人工智能、5G等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展，全球數(shù)據(jù)交換需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，光收發(fā)模塊市場(chǎng)已達(dá)千億。目前，國(guó)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。2021年12月13日，針對(duì)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(jìng)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(guó)際上還沒(méi)有明確和完善的解決方案。

美國(guó)廠商占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，國(guó)產(chǎn)廠商已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破

目前，全球硅光產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐漸成熟，從基礎(chǔ)研發(fā)到商業(yè)應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)均有代表性的企業(yè)。其中以Intel、Acacia、 Luxtera、Cisco、Inphi為代表的美國(guó)企業(yè)占據(jù)了硅光芯片和模塊出貨量的大部分，成為業(yè)內(nèi)領(lǐng)頭羊。

國(guó)內(nèi)廠商主要有華為、光迅科技、亨通光電、博創(chuàng)科技、新易盛等，雖然進(jìn)入該領(lǐng)域較晚，市場(chǎng)份額相對(duì)較小。但是通過(guò)近年來(lái)在技術(shù)上的快速追趕，國(guó)產(chǎn)廠與國(guó)外廠商在技術(shù)上的差距已經(jīng)是越來(lái)越小。

早在2020年2月，華為就在倫敦發(fā)布了800G可調(diào)超高速光模塊。

據(jù)華為介紹，這款產(chǎn)品支持200G-800G速率靈活調(diào)節(jié);單纖容量達(dá)到48T，對(duì)比業(yè)界方案高出40%;基于華為信道匹配算法，傳輸距離相比業(yè)界提升20%。這款產(chǎn)品被應(yīng)用在全系列的華為OptiXtrans光傳送產(chǎn)品中，是華為光網(wǎng)絡(luò)頂級(jí)競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。

隨著此次國(guó)內(nèi)完成了1.6Tb/s硅基光收芯片的聯(lián)合研制和功能驗(yàn)證，使得我國(guó)的硅光技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)于國(guó)外的追趕。