ECOC的研讨会,有个讨论议题,就是下一代基于热插拔相干光模块,会采用什么方案,是单载波,还是多载波,很多厂家提出一些思考的方向和观点。
高意Coherent,有几个数据很值得看看。
高意对成本的评估,对标目前的400GZR相干模块,分别讨论了基于4x400G,2x800G,1x1.6T的硅光和Inp方案的成本增加或降低的相对比例关系,其中BOM成本是物料成本计算,总成本是考虑的生产因素,比如良率啊,备料废料的成本啊...
并且考虑了量产规模效应与成本的关系。
综合而言,在年销售量100k(10万只)的级别上,基于1x1.6T的单载波方案具有长期的成本效益。
同时,对功耗做了评估。同样,按高意的估算,基于1x1.6T的单载波方案具有最低的功耗,单载波功耗低。
我把上图的数字做图表化,多载波与单载波方案相比,差异最大的是驱动器的功耗以及ITLA窄线宽可调谐激光器以及配套电路的功耗。
基于单载波方案,在这两个层面,就比多载波方案节约很多功耗。
对于热插拔封装而言,2x800G方案,基于InP来做的话,需要很大空间以及气密封装,激光器需要InP,调制器、混频器、探测器也都需要InP,化合物半导体需要做气密。这是难点。
对于4x400G的硅光而言,硅的光学和电学都不需要金盒气密,难的是多个通道的设计,在高速电学设计层面更为复杂。
相比较而言,单载波的1x1.6T,封装也简单,电学阵列也少些,占用的模块内部空间可控。
接着就聊了一下,基于单载波方案最大的难题,在于带宽的提升,InP调制器,从2013年到2023年,波特率从32GBd到128GBd(或130GBd),十年时间波特率只提高了四倍,那么要完成单载波1.6T的方案,带宽如何提升也挺难的,即使是尺寸很小,功耗很低,成本可预期将来也会很低,但至少得把性能完成吧。
也许,薄膜铌酸锂可以成为延续带宽的下一代的新型材料???
硅光集成,以及硅电集成(也就是集成电路),也是下一代相干模块需要关注的,关注的点有两个,一个是带宽,(匡,以前写过的,晶体管的截止带宽,和咱们经常听到的3dB带宽是不一样的啊,有换算关系),一个是密度。
更高密度,有利于降低成本、功耗和芯片尺寸。
更大带宽,就不用说了,哪哪儿都是带宽的迫切需求。
总结而言,成本依然是第一考虑因素,一旦技术足以支持低成本方案实施,那么这种方案就具有最可行性的市场化前景。
对于半导体光学的InP、SiPh,目前的工艺发展依然是产业的瓶颈,对于半导体电学而言,集成电路的发展也是产业瓶颈,在这个产业现实面前,是否考虑设计上的优化,如分段调制来提高射频带宽,降低射频损耗,采用更高阶的调制格式来降低光电器件的带宽....,等等,有待于产业链不断的探讨
这周六,汇总分析一下光学器件的封装,以及光学器件的可靠性,比如InP的金盒气密封装的原因,材料,和评估。