數據洪流下，首當其沖的800G光模塊

  ICC訊 隨著(zhù)5G與物聯(lián)網(wǎng)的大量數據推動(dòng)，如今的流量已經(jīng)呈現爆發(fā)式的增長(cháng)態(tài)勢，這也為服務(wù)器與數據中心提出了前所未有的帶寬需求。由于高速信號在銅纜線(xiàn)中難以實(shí)現長(cháng)距離傳輸的同時(shí)，免受衰減的影響，因此速率更快的光通信成了大家首選的傳輸方式，光進(jìn)銅退也成了如今運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )的部署策略。

  而在我們所用的設備中，數據仍然是以電信號的形式進(jìn)行處理和傳輸的，要想充分利用光通信的優(yōu)勢，就必須做好光電轉換，完成這項工作靠的正是我們今天的主角，光模塊。

  光模塊上需要關(guān)注的參數很多比如封裝形式、傳輸速率和距離等。光模塊帶來(lái)的最大優(yōu)勢自然是速率，隨著(zhù)400G的光模塊已經(jīng)在2020年開(kāi)始部署，2021年在龐大的數據流量沖擊下更是有了不小規模的應用，甚至有了跟不上需求的趨勢，如今800G的光模塊提上日程已經(jīng)是板上釘釘了。

  光電集成技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，封裝的靈活性和大小都有了不小的進(jìn)展。在推動(dòng)小型可插拔光模塊發(fā)展的800G MSA工作組白皮書(shū)中，主要定義了兩種封裝類(lèi)型，分別是OSFP和QSFP-DD,兩者在尺寸上有所差距，因此單個(gè)機架的信號密度有所差異。而有的廠(chǎng)商則在順應當前可插拔封裝大潮的同時(shí)，研究起了聯(lián)合封裝技術(shù)。

  亨通洛克利

  在去年的OFC(光纖通信展)2020上，亨通洛克利就發(fā)布了400G的QSPF-DD DR4光模塊。今年6月的OFC 2021上，亨通洛克利于再次以實(shí)錄Demo展示了自己面向800G的光模塊。該模塊基于Cooled EML激光器，并采用了內置驅動(dòng)器的7nm DSP，模塊總功耗為16W。

  亨通洛克利800G 光模塊 / 亨通洛克利

  800 MSA主要定義了兩種外形尺寸，分別是OSFP和QSFP-DD800。亨通洛克利發(fā)布的這一模塊就采用了QSFP-DD800的小型可插拔結構，這也是光模塊中挑戰最大的結構之一，因為這種小型結構必須要在布局、信號完整度和散熱管理同時(shí)做到完善。

  亨通洛克利800G 光模塊原理圖 / 亨通洛克利

  據了解，該模塊已經(jīng)開(kāi)放給客戶(hù)進(jìn)行早期評估，預計2022年下半年開(kāi)始量產(chǎn)，亨通洛克利還計劃在2022年開(kāi)始正式推出800G的硅光模塊。

  英特爾

  硅光技術(shù)最大的特點(diǎn)在于它的高集成性上，將光學(xué)元件與電子元件集成到一個(gè)單獨的芯片上，融合光電信號的處理。傳統的光模塊發(fā)射器采用的是Gold-Box這樣的封裝方式，而英特爾的硅光集成技術(shù)將所有元件集成在一起，Mux、調制器和激光都位于一個(gè)晶片上。如此一來(lái)不僅可以實(shí)現更低的成本，也能做到更大的量產(chǎn)規模。

  英特爾硅光模塊 / 英特爾

  英特爾稱(chēng)這個(gè)800GB DR8的OSFP光模塊已經(jīng)送樣，預計2022年初即可開(kāi)始量產(chǎn)，至于是否會(huì )開(kāi)發(fā)QSFP-DD800的版本，仍取決于客戶(hù)的需求。而首個(gè)采用聯(lián)合封裝的光電設計將首先用于51.2TB的交換機，預計2023年末面世。

  除了可插拔式的封裝之外，英特爾也在竭力發(fā)展聯(lián)合封裝的光學(xué)模塊。聯(lián)合封裝將光收發(fā)器與電芯片封裝在一起，只留下光接口，不再選用可插拔的方式。這種封裝方式進(jìn)一步減小了體積，也省去了FEC等為保證不失真而徒增延遲和功耗的技術(shù).

  根據英特爾高級營(yíng)銷(xiāo)戰略主管Scott Schube的預測，未來(lái)這種xPU與硅光I/O位于同一芯片上的設計，將突破傳統電路I/O的限制，實(shí)現約1Tbps以上的超大帶寬，端口密度更是能做到PCIe 6.0的6倍以上，延遲也能與傳統的電路I/O一較高下。

  新易盛通信

  成都新易盛通信也同樣在今年的OFC 2021公布了自己的800G光模塊產(chǎn)品組合，囊括了基于EML和硅光的多種解決方案，以及OSFP和QSFP-DD800兩種封裝尺寸。

新易盛OSFP 800G 2xLR4光模塊 / 新易盛通信

  新易盛的800G光模塊只需要單個(gè)3.3V供電，就能提供2x425Gb/s或850Gb/s的速率。新易盛也為其800G光模塊準備了DR8、2xDR4、2xFR4和2xLR4多種接口，滿(mǎn)足不同距離的需求。

  小結

  近些日子以來(lái)，元宇宙成了一個(gè)爆紅的話(huà)題，但人們也提出了理所當然的質(zhì)疑：我們的技術(shù)是否足以推動(dòng)元宇宙的誕生?即便圖形引擎技術(shù)、軟件生態(tài)和創(chuàng )作生態(tài)成熟，我們的服務(wù)器是否可以經(jīng)受如此龐大帶寬的考驗?

  這也就是為何800G標準還在發(fā)展改進(jìn)中，廠(chǎng)商們就紛紛開(kāi)始推出800G光模塊和測試方案的原因。無(wú)論是可插拔還是聯(lián)合封裝，相關(guān)的需求均已開(kāi)始顯現，如果光模塊廠(chǎng)商不能盡快跟上步伐，單靠現在的網(wǎng)絡(luò )架構，是無(wú)法開(kāi)啟下一個(gè)時(shí)代的。