Y10T144 闲聊几句Celestial AI的Photonic Fabric的调制器
Celestial AI是一个初创公司，投资人包括AMD、Samsung、IMEC等厂，目的是通过高密度大带宽的硅光集成技术支持AI场景下HDM等芯片之间的高速互联，2024OFC的时候公布了一些技术细节。
提到了调制器的方案，用EAM电吸收调制器，并且对比了目前硅光集成主流方案的MZ和微环MRM方案的各种优缺点，当然他家自己的论述是以阐述自家优点为主。
采用硅光集成技术的EAM，有一些厂家在做，Celestial AI呢，吸收区长度是49.6μm长度
Celestial AI在OFC的对比，没有工作波长这个事情，因为是劣势。速率这个事情呢，提的比较笼统，因为他家的调制速率不高。
我就闲聊几句吧
MZM和微环，这两个调制器是目前量产的硅光集成主要的两大类方案，和EAM相比，MZM和微环都可以用纯硅来做。
EAM，需要硅之外的吸收材料，如锗，锗硅合金，或者是三五族的InGaAsP等材料，这带来的一个问题，就是晶格不匹配导致的可靠性隐患。
Celestial AI的投资人有IMEC，看一下这些年IMEC对锗硅材料的可靠性分析
关于速率，目前用于AI场景的800G、1.6T模块的单通道速率在100G、200G的时代，基于100G是已经全面市场化的速率，研究和探讨的是200G的电吸收调制。
基于硅光的MZ、微环等调制器，以及三五族的电吸收调制器，都集中在100G产业化，200G Demo阶段待产业化。
Celestial AI选择的硅锗的电吸收调制器，曾经的Rockley也在几年前做到了每通道100Gbps
Y7T232 Rockley的400G、800G、CPO硅光芯片
功耗这个事情呢，按照纰漏的细节，并不算很低，调制器能耗2.4pj/bit，不含激光器。能耗低主要是bit率没上去。
波长是个大事情，只能工作L波段，而目前的AI场景下的光模块的工作波长集中在O波段，这是低色散波段。
典型的锗单晶做吸收，由于锗的元素单一不可调，吸收边界在1600nm，所以调制器的工作波长也需要在L波段，这对于产业而言，是需要打破已有的部署标准的。
IMEC后来尝试用锗硅合金来替代锗，将EAM的波长迁移到O波段，由于晶格不匹配，需要缓冲层，也存在可靠性风险增大的趋势。
Juniper(已被收购）和NTT则选择了用InGaAsP来将EAM的波长调整到O波段。
锗的晶格比硅大
InGaAsP的晶格比锗还大
就是为了迁就波长的迁移，引入更多的失配导致的风险。
小结一下
电吸收调制器，比MZ调制器小一些，比微环调制器大一些
锗硅电吸收调制器，很难用纯硅实现，MZ和微环调制可以用纯硅制造，纯硅方案具有低成本和高可靠性的优势。
锗硅电吸收调制器，通信窗口与目前的AI场景不适配，需要重建产业链的共识，迁移波长。目前光模块用到的EML，就是包括了InP系的电吸收调制器，工作波长可调，O波段，C波段，均可。
锗硅电吸收调制器，可以和锗硅探测器，共用同一套工艺平台，这是优势。
速率和单位能耗，Nvidia在2023年也有这个芯片间互联的结构
Y10T82 NVIDA：AI场景对硅光模块的要求，希望能耗能降低到1.5pj/bit，这个1.5不是调制器能耗，而是收发总体能耗。
过个几年，再回过头来看看这个方案的落地情况吧，时间是很好的维度。
