iFOC 2023回顧 | 海光芯創(chuàng )孫旭：硅光技術(shù)賦能綠色數據中心

  ICC訊 近日，在第21屆訊石光纖通訊市場(chǎng)暨技術(shù)專(zhuān)題研討會(huì )(iFOC 2023)上, 蘇州海光芯創(chuàng )光電科技股份有限公司技術(shù)總監孫旭博士發(fā)表了《硅光技術(shù)：賦能綠色數據中心》報告，圍繞低功耗、低成本的技術(shù)需求，討論硅光技術(shù)在先進(jìn)封裝、光電協(xié)同設計、新型光模塊形態(tài)等方面在下一代綠色數據中心中光模塊應用中的機會(huì )和挑戰。

  硅光技術(shù)作為集成電路的延展技術(shù)，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(chǎn)業(yè)鏈模式，賦能綠色智能化數據中心實(shí)現碳達峰碳中和的目標。隨著(zhù)綠色數據中心的大力發(fā)展，如何在提升速率的同時(shí)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(fā)展路線(xiàn)的巨大挑戰。

  綠色數據中心對高速光模塊的技術(shù)要求主要聚焦于低能耗、高密度和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)三個(gè)方向。硅光承載數據中心高速光互聯(lián)的技術(shù)優(yōu)勢，除了封裝難度上，硅光與各類(lèi)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(yōu)勢。

  當然，硅光技術(shù)應用于數據中心仍然面臨一些挑戰，首先是如何實(shí)現更低的能耗，高速硅光模塊50%功耗來(lái)自于DSP芯片，優(yōu)化光模塊能量效率需要考慮通過(guò)DSP Lite版本或者采用直驅方式來(lái)減少芯片功耗，同時(shí)實(shí)現200G/400G每通道的傳輸速率。其次是高密度的封裝形態(tài)，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(shù)需要實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈共享，從而發(fā)揮CMOS成本優(yōu)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(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能至少為300K Wafer，因此硅光芯片市場(chǎng)需求遠遠不能滿(mǎn)足CMOS產(chǎn)業(yè)胃口。

  展位下一代硅光技術(shù)，硅光均衡器可以推動(dòng)LPO線(xiàn)性直驅實(shí)現更低功耗，提升線(xiàn)性直驅的信號質(zhì)量。200G/Lane高速調制器技術(shù)有望通過(guò)硅光PN結本征帶寬實(shí)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(wǎng)&骨干網(wǎng)絡(luò )都巨大的應用價(jià)值。

  海光芯創(chuàng )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(fā)模塊的研發(fā)、設計、封裝、測試和銷(xiāo)售于一體，為云數據中心客戶(hù)提供800G、400G、200G和100G的高速光模塊，為電信設備商客戶(hù)提供5G前傳、中回傳光模塊，為消費類(lèi)高清顯示和車(chē)載電子類(lèi)客戶(hù)，提供高速光纖混合線(xiàn)纜產(chǎn)品。海光芯創(chuàng )總部位于蘇州工業(yè)園區，在南通設有總投資10億元，注冊資本2億元，年產(chǎn)高速光器件光模塊、硅光模塊300萬(wàn)件的全資子公司。