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SiPC 2021 | 华为谢耀辉:从数通应用看硅光的现在与未来

SiPC 2021 | 华为谢耀辉:从数通应用看硅光的现在与未来

【概要描述】      10月28日,在第四届中国硅光产业论坛上,华为数通产品线产品规划专家谢耀辉发表《从数据通信应用看硅光的昨天、今天与明天》演讲报告,从数据通信的诉求,讲述了硅光从现在规模上量的DWDM SFP100G,持续耕耘的400G的产业状况,到以及对未来的后400G的走势与预判。   谢耀辉博士表示,2019年第二届中国硅光产业论坛时,他曾希望硅光能在数据通信上达到更高的集成度,更少器件,能够规模上量,提升集成能力,并充分减少内耗。   两年过去了,硅光究竟发展如何?   首先,硅光的优势在于极大减少了辅助器件的数量,谢耀辉博士认为理想中的我们希望把硅光模块做成像芯片一样,但是从已经商用的100G 500m&2km模块发货量和Intel硅光发货量占比来看,硅光模块发货量仍未达到占主流的水平。目前硅光存在两大痛点:1.耦合插损大(光源、合分波、尾纤耦合)2.大功率CW DFB Laser。100GDWDM SFPCWDM4硅光方案相比传统的DML方案从功耗到成本都没有优势。   今年CIOE光博会上,各模块厂商几乎都有400G DR4的硅光方案,但方案都各不相同,这也造成了方案碎片化,且至今未量产上规模。谢耀辉博士拿目前400G的硅光、DML、EML三种方案做了对比,可以发现DML方案逐步成熟化,硅光方案面临挑战。   未来,可插拔和芯片出光CPO将如何发展?   今年OSFP MSA组织推出了OSFP-XD封装规范,让可插拔光模块支持的通道数由现在主流的4通道提升到16通道。这一规范可以让可插拔光模块往1.6T演进,延长了它的生命力。   为什么说多路集成给硅光提供了机会窗?通过通道数和良率的曲线关系图可以看出,2lanes和4lanes表现稳定,而超过8lanes的集成,尤其是32lanes的良率下降非常明显。业界主流的传统可插拔模块为4lanes,随着多路要求的提高,传统可插拔模块力不能及,此时硅光是一个很好的切入点。   随着路数的提升,光互连的带宽随之变大,比如100G 16路就是1.6T,200G 16路就是3.2T,这么大的带宽承载的数据如何保证可靠应用,这面临了很大的工程挑战。   随后谢耀辉博士列举了英特尔芯片出光的方案,它把外置光源做成可插拔的,引入双光源备份,通过光源的池化和外置解决集成问题,但增加了链路耦合损耗。英特尔硅光方案将光源池备份,16路通道给了32路光源,可靠性提升,但是其复杂的工程工艺集成也造成成本上升。   芯片出光的目的是实现低功耗,通过光引擎和主芯片的Die距离缩短降低内部功耗。目标使用MCM场景,多Die堆叠,25mm互连,实现链路最小功耗,功耗做到pJ/bit,但当前可插拔模块的功耗是25pJ/bit,挑战仍然很大,现在有一种解决方案即采用NPO,通过增加XSR+场景,芯片与芯片,OE互连,50mm互连,降低风险,但却丧失了一定功耗优势。   谢耀辉博士判断,未来要实现芯片出光要到2025年左右,CPO大规模商用的前提条件要达到30%+的功耗优势和50%+的成本优势作为驱动力。随后进行了未来演进预判:4lanes还是使用非硅光,包括4*200G实现800G的方案;16lanes则是芯片出光发力的时候;8lanes可以使用非硅光或硅光,比如硅光也可以做到可插拔。   最后谢耀辉博士总结到,400GDWDM SFP可插拔模块主要是以4路为主的传统模块,800G可插拔模块用4路为主,8路为辅的传统模块。3.2T OE芯片出光以硅光为基础,发挥16路的规模集成优势。

SiPC 2021 | 华为谢耀辉:从数通应用看硅光的现在与未来

【概要描述】      10月28日,在第四届中国硅光产业论坛上,华为数通产品线产品规划专家谢耀辉发表《从数据通信应用看硅光的昨天、今天与明天》演讲报告,从数据通信的诉求,讲述了硅光从现在规模上量的DWDM SFP100G,持续耕耘的400G的产业状况,到以及对未来的后400G的走势与预判。



  谢耀辉博士表示,2019年第二届中国硅光产业论坛时,他曾希望硅光能在数据通信上达到更高的集成度,更少器件,能够规模上量,提升集成能力,并充分减少内耗。

  两年过去了,硅光究竟发展如何?

  首先,硅光的优势在于极大减少了辅助器件的数量,谢耀辉博士认为理想中的我们希望把硅光模块做成像芯片一样,但是从已经商用的100G 500m&2km模块发货量和Intel硅光发货量占比来看,硅光模块发货量仍未达到占主流的水平。目前硅光存在两大痛点:1.耦合插损大(光源、合分波、尾纤耦合)2.大功率CW DFB Laser。100GDWDM SFPCWDM4硅光方案相比传统的DML方案从功耗到成本都没有优势。

  今年CIOE光博会上,各模块厂商几乎都有400G DR4的硅光方案,但方案都各不相同,这也造成了方案碎片化,且至今未量产上规模。谢耀辉博士拿目前400G的硅光、DML、EML三种方案做了对比,可以发现DML方案逐步成熟化,硅光方案面临挑战。

  未来,可插拔和芯片出光CPO将如何发展?

  今年OSFP MSA组织推出了OSFP-XD封装规范,让可插拔光模块支持的通道数由现在主流的4通道提升到16通道。这一规范可以让可插拔光模块往1.6T演进,延长了它的生命力。

  为什么说多路集成给硅光提供了机会窗?通过通道数和良率的曲线关系图可以看出,2lanes和4lanes表现稳定,而超过8lanes的集成,尤其是32lanes的良率下降非常明显。业界主流的传统可插拔模块为4lanes,随着多路要求的提高,传统可插拔模块力不能及,此时硅光是一个很好的切入点。



  随着路数的提升,光互连的带宽随之变大,比如100G 16路就是1.6T,200G 16路就是3.2T,这么大的带宽承载的数据如何保证可靠应用,这面临了很大的工程挑战。

  随后谢耀辉博士列举了英特尔芯片出光的方案,它把外置光源做成可插拔的,引入双光源备份,通过光源的池化和外置解决集成问题,但增加了链路耦合损耗。英特尔硅光方案将光源池备份,16路通道给了32路光源,可靠性提升,但是其复杂的工程工艺集成也造成成本上升。

  芯片出光的目的是实现低功耗,通过光引擎和主芯片的Die距离缩短降低内部功耗。目标使用MCM场景,多Die堆叠,25mm互连,实现链路最小功耗,功耗做到pJ/bit,但当前可插拔模块的功耗是25pJ/bit,挑战仍然很大,现在有一种解决方案即采用NPO,通过增加XSR+场景,芯片与芯片,OE互连,50mm互连,降低风险,但却丧失了一定功耗优势。

  谢耀辉博士判断,未来要实现芯片出光要到2025年左右,CPO大规模商用的前提条件要达到30%+的功耗优势和50%+的成本优势作为驱动力。随后进行了未来演进预判:4lanes还是使用非硅光,包括4*200G实现800G的方案;16lanes则是芯片出光发力的时候;8lanes可以使用非硅光或硅光,比如硅光也可以做到可插拔。

  最后谢耀辉博士总结到,400GDWDM SFP可插拔模块主要是以4路为主的传统模块,800G可插拔模块用4路为主,8路为辅的传统模块。3.2T OE芯片出光以硅光为基础,发挥16路的规模集成优势。

  • 分类:行业新闻
  • 发布时间:2021-12-29
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      10月28日,在第四届中国硅光产业论坛上,华为数通产品线产品规划专家谢耀辉发表《从数据通信应用看硅光的昨天、今天与明天》演讲报告,从数据通信的诉求,讲述了硅光从现在规模上量的DWDM SFP100G,持续耕耘的400G的产业状况,到以及对未来的后400G的走势与预判。

  谢耀辉博士表示,2019年第二届中国硅光产业论坛时,他曾希望硅光能在数据通信上达到更高的集成度,更少器件,能够规模上量,提升集成能力,并充分减少内耗。

  两年过去了,硅光究竟发展如何?

  首先,硅光的优势在于极大减少了辅助器件的数量,谢耀辉博士认为理想中的我们希望把硅光模块做成像芯片一样,但是从已经商用的100G 500m&2km模块发货量和Intel硅光发货量占比来看,硅光模块发货量仍未达到占主流的水平。目前硅光存在两大痛点:1.耦合插损大(光源、合分波、尾纤耦合)2.大功率CW DFB Laser。100GDWDM SFPCWDM4硅光方案相比传统的DML方案从功耗到成本都没有优势。

  今年CIOE光博会上,各模块厂商几乎都有400G DR4的硅光方案,但方案都各不相同,这也造成了方案碎片化,且至今未量产上规模。谢耀辉博士拿目前400G的硅光、DML、EML三种方案做了对比,可以发现DML方案逐步成熟化,硅光方案面临挑战。

  未来,可插拔和芯片出光CPO将如何发展?

  今年OSFP MSA组织推出了OSFP-XD封装规范,让可插拔光模块支持的通道数由现在主流的4通道提升到16通道。这一规范可以让可插拔光模块往1.6T演进,延长了它的生命力。

  为什么说多路集成给硅光提供了机会窗?通过通道数和良率的曲线关系图可以看出,2lanes和4lanes表现稳定,而超过8lanes的集成,尤其是32lanes的良率下降非常明显。业界主流的传统可插拔模块为4lanes,随着多路要求的提高,传统可插拔模块力不能及,此时硅光是一个很好的切入点。

  随着路数的提升,光互连的带宽随之变大,比如100G 16路就是1.6T,200G 16路就是3.2T,这么大的带宽承载的数据如何保证可靠应用,这面临了很大的工程挑战。

  随后谢耀辉博士列举了英特尔芯片出光的方案,它把外置光源做成可插拔的,引入双光源备份,通过光源的池化和外置解决集成问题,但增加了链路耦合损耗。英特尔硅光方案将光源池备份,16路通道给了32路光源,可靠性提升,但是其复杂的工程工艺集成也造成成本上升。

  芯片出光的目的是实现低功耗,通过光引擎和主芯片的Die距离缩短降低内部功耗。目标使用MCM场景,多Die堆叠,25mm互连,实现链路最小功耗,功耗做到pJ/bit,但当前可插拔模块的功耗是25pJ/bit,挑战仍然很大,现在有一种解决方案即采用NPO,通过增加XSR+场景,芯片芯片,OE互连,50mm互连,降低风险,但却丧失了一定功耗优势。

  谢耀辉博士判断,未来要实现芯片出光要到2025年左右,CPO大规模商用的前提条件要达到30%+的功耗优势和50%+的成本优势作为驱动力。随后进行了未来演进预判:4lanes还是使用非硅光,包括4*200G实现800G的方案;16lanes则是芯片出光发力的时候;8lanes可以使用非硅光硅光,比如硅光也可以做到可插拔。

  最后谢耀辉博士总结到,400GDWDM SFP可插拔模块主要是以4路为主的传统模块,800G可插拔模块用4路为主,8路为辅的传统模块。3.2T OE芯片出光以硅光为基础,发挥16路的规模集成优势。

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