一个月前写谷歌对于光模块发展趋势的研讨会观点时,梳理了一下他们的转向,之前重点在于性能,认为相干是发展趋势,现在的重点回归到成本,认为IM-DD是低成本的优选。
当然,介于二者之间的简化版相干技术,相比较传统相干,具有低成本、低功耗的优势,同时有比IM-DD的性能优势,也是一个竞争路线。
从宏观上来看,数据中心的流量需求以指数型在增长,下图纵轴是对数坐标,流量推动交换机的更新换代,同时也牵引光模块容量不断提升。在10G到100G的光模块时代,由于telecom部署早于datacom,光模块的技术更早一些,在200G之后的以太网光模块中,由于telecom的流量增长趋势较慢,而datacom的流量增速更快,高速以太网光模块的技术换代,则开始由数据中心市场主导。
从单位成本这个角度来看,通道数量不是降成本的关键,每通道的速率提升,则是降低模块单位成本的关键。
当然降低成本只是产业链考量维度的其中一个而已。
那么,1.6T光模块,选择8个通道,每通道200Gbps,也就是100GBd PAM4格式时,具有成本优势。
发射端,≤1km,可以采用单波200G的EML,1-2km的距离,可以采用MZ调制器。
对于接收端灵敏度,提高带宽是提升灵敏度的一个重要技术指标。
单波106Gbps(53GBd),带宽大约在30GHz左右。如果要提高一倍,单波200G(>100GBd), 45GHz、50GHz、55GHz的BER曲线差异很大。
如果选择3nm的CMOS工艺节点,可以将带宽提升到55GHz,那么在200Gbps的接收端,如果采用原有的KP4 FEC,则性能劣化3.5dB,如果选择更强的级联汉明FEC,HC结构的话,付出时延增大的代价,优化灵敏度,这样在单波200G的接收灵敏度,只比单波100G而言,有1.5dB的劣化。
1.5dB的灵敏度劣化,在一定程度上,是可以接受的。
谷歌在分组讨论下一代1.6T光模块选择时,从之前倾向于相干技术,当时关注重点是性能优势,现在转向IM-DD,关注的重点是低成本。
那么,采用8x200G的方案,是低成本的关键,这八个通道,可以是并联PSM8类型,也可以是2xCWDM4(2FR4),或者8λ WDM复用,都可以。
得到低成本的优势,挑战就转为功耗增加,(Acacia提出的方案是4x400G,只需4个通道),带宽增加,需要用更大的带宽来支持IM-DD再次延伸一代。