引言：高端光模塊是怎樣煉成的呢？在5G網(wǎng)絡(luò )商用的需求趨勢下，光模塊設計及適配解決方案將成為業(yè)內關(guān)注的焦點(diǎn)，就目前5G、數據中心所采用的最新技術(shù)和發(fā)展狀況，以及工程師該如何設計一款好的高端光模塊及適配組合方案，MACOM光波事業(yè)部高級總監兼亞洲首席科學(xué)家莫今瑜博士有著(zhù)自己的看法和感觸。
從市場(chǎng)需求來(lái)說(shuō)，5G的市場(chǎng)肯定在中國，中國目前在領(lǐng)跑，所以中國市場(chǎng)上量會(huì )比國外稍微提前。而從數據中心來(lái)看，大型數據中心目前都在國外，國內大型數據中心其實(shí)很少，也就是說(shuō)，國外數據中心市場(chǎng)比國內要大。但從長(cháng)期潛能來(lái)看，國內數據中心可能慢慢增多。 5G萬(wàn)物互聯(lián)對通信模塊嚴苛的要求 在5G方面，由于其要求萬(wàn)物互聯(lián)，因此對5G前傳模塊的要求是比較新、比較苛刻的�！�5G前傳要求傳輸速度要快、時(shí)延要少。例如，在家就可以試衣服的VR，不會(huì )希望試了一半就卡住了，在操作過(guò)程中，每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)都應該是實(shí)時(shí)的，根本感覺(jué)不到有時(shí)延，在1ms以?xún)�。�?chē)互聯(lián)，也肯定要實(shí)時(shí)更新，不然車(chē)雷達就不靈了，撞車(chē)或者走錯路了。這些都是要實(shí)時(shí)連上的，讓使用者感覺(jué)不到有時(shí)差�！睂Υ�，MACOM光波事業(yè)部高級總監兼亞洲首席科學(xué)家莫今瑜博士這樣認為。 在傳輸技術(shù)方面，大家用PAM4。在5G里面，因為基站掛在戶(hù)外，熱曬雨淋，對溫度的要求比較高，即有過(guò)溫的要求。莫今瑜博士認為“-40~85℃是殼子溫度，這就要求激光器等芯片都能在這么寬的溫度范圍內工作。這是個(gè)新技術(shù)、新要求。有些廠(chǎng)家，包括MACOM在內，都是往這塊去做芯片推向市場(chǎng)�！� 業(yè)內最新展示的5G高端光模塊技術(shù)有哪些？ 自從5G商用標準被確定以來(lái)，整個(gè)行業(yè)都在探討PAM4是下一代引領(lǐng)光通信行業(yè)（包括5G和數據中心）的技術(shù)。據了解，在18年的光博會(huì )上，MACOM展示了多款PAM4的方案，其中包括一個(gè)live demo，200G PAM4的一整套配套方案。除了PAM4之外，另外還有像接入網(wǎng)、骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)等前沿芯片等這些。 對此，莫博士介紹說(shuō)“有些高端光模塊的設計不是那么簡(jiǎn)單，因此，MACOM會(huì )做一些光模塊的參考設計給客戶(hù)參考，給客戶(hù)一個(gè)直觀(guān)的理解，怎么去更好地使用這些芯片。當然，客戶(hù)也可在此參考設計的基礎上進(jìn)行改進(jìn)，從而可以實(shí)現差異化。" 光模塊設計的挑戰有哪些？ 工程師目前在設計好的高端光模塊時(shí)都有哪些挑戰呢？莫博士舉例說(shuō)，“如對于400G，現在大家在用的都是8通道的集成。大家會(huì )認為8通道的產(chǎn)品很難做，良率可能比較低，就可能想要4通道或2通道的集成。這就要求芯片方案的研發(fā)跟得很緊，甚至走在別人的前面。但是芯片的研發(fā)難度很高。全新的芯片很少一版就能搞定。若是小問(wèn)題可能很快就能解決，但若是大問(wèn)題，則反應時(shí)間就可能會(huì )比較長(cháng)。所以做芯片要有一定時(shí)間。所以有時(shí)候客戶(hù)就會(huì )著(zhù)急，或者拿到第一版芯片，會(huì )有“怎么會(huì )有這么多問(wèn)題”的疑問(wèn)�！� “現階段MACOM在這方面就在加強其內部測試的能力�，F在公司所有的新產(chǎn)品出來(lái)都會(huì )拿到其深圳的實(shí)驗室做傳輸實(shí)驗，即做系統級的測試。這樣在給客戶(hù)送樣時(shí)，就能夠確保其第一次體驗會(huì )比過(guò)去有提升。而且對于國內客戶(hù)來(lái)說(shuō)，這在時(shí)間和技術(shù)能力方面也都比以前有很大提升。 另外，在推出新的樣品時(shí)跟客戶(hù)提前溝通，可以將他們的應用需求提前做到芯片中去。這樣就能夠避免客戶(hù)在使用芯片時(shí)才發(fā)現不符合期望，而要重新開(kāi)發(fā)芯片而帶來(lái)的高昂成本以及時(shí)間代價(jià)�！� “對于集成度和其他核心參數，客戶(hù)希望達到什么樣的指標，我們會(huì )拿回來(lái)做評估，盡能力滿(mǎn)足客戶(hù)的指標要求。比如芯片出來(lái)的時(shí)候是5ms，客戶(hù)想要1ms，那我們會(huì )想你為什么之前不告訴我們，因為我們會(huì )想5ms就夠用了，你是唯一一家跟我們說(shuō)要1ms的。那如果我們早點(diǎn)溝通的話(huà)，可能我的芯片就改進(jìn)達到你的要求了�！蹦┦拷忉屨f(shuō)。 正在被研究的高端光通信模塊新技術(shù)有哪些？ “以MACOM為例，我們有一些新的產(chǎn)品正在規劃中，比如電芯片，現在已經(jīng)到了56GHz，能夠滿(mǎn)足了單波100G的要求。包括我們的接收機、激光器也在往這個(gè)方向走�，F在單波100G這類(lèi)技術(shù)，我們的芯片相對都成熟了，可以開(kāi)始上量�！睋┦客嘎�，MACOM目前有好多新的技術(shù)方案在研究中，如硅工藝，現在基本用的都是16nm。功耗可能稍微高一點(diǎn)，而MACOM有一些項目在用7nm了，另外，公司也在做一些更高功率的激光器。 PAM4方案因應用領(lǐng)域和傳輸距離而不同 PAM4技術(shù)現已非常成熟，取決于應用領(lǐng)域和傳輸距離，PAM4技術(shù)現有很多不同方案可以提供。傳輸距離取決于激光器、接收機以及CDR的能力。傳輸距離越遠，信號損耗越大，所以需要做波形整形，需要強一點(diǎn)的接收機，比如APD，或者更遠一點(diǎn)的，可能就需要用DSP去做糾錯處理。 “硅光技術(shù)講了很長(cháng)時(shí)間了，上量還缺市場(chǎng)的需求�，F在硅光子的成本也沒(méi)有像大家第一天吹的那么便宜。硅究竟能不能夠便宜，要得上大量的時(shí)候才能看得出來(lái)�！蹦┦空J為硅光技術(shù)的上量應該差不多了，因為有些廠(chǎng)家已在陸陸續續地推出產(chǎn)品。 要想設計高端的光模塊，工程師工作態(tài)度要擺正 要想設計高端的光模塊，工程師工作態(tài)度要擺正，為什么這么說(shuō)呢？“如果在光模塊領(lǐng)域中，想要制造一些高端的光模塊，而比別人家的光模塊有一定的差異化，其實(shí)工程師是有義務(wù)知道想采購的幾家芯片之間有什么不同，應該怎么去有針對性地做優(yōu)化。如果真的是芯片本身不好，那你要告訴我你做了哪些事情，最后證實(shí)它確實(shí)不好。而不是說(shuō)，我認為你不好是因為，我把這家拿走把你的換進(jìn)來(lái)，你的性能就沒(méi)比他好。然后自己為什么不好不知道，反正是你的任務(wù)。這種工作方式不是很好�！� 莫博士就此解釋說(shuō)：“最近在做客戶(hù)支持的時(shí)候，有時(shí)候會(huì )覺(jué)得奇怪，為什么大家是這樣想？因為我以前也是做光模塊的，我的上個(gè)東家就是做光模塊的。我們做光模塊的時(shí)候選擇芯片，即使是獲得第二個(gè)供應商認證的芯片，我們都會(huì )非常認真地去分析，去做改進(jìn)，看要改進(jìn)哪些東西，才能和第二個(gè)供應商合在一起，而不像我現在碰到的好多這樣的要求�！� |
