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光通信
2022/3/18 10:43

腾讯胡胜磊:光模块白盒化在OTT厂商中已兴起 范围会逐步扩大

C114通信网  乐思

C114讯 3月16日消息(乐思)在今天下午举行的“全光数据中心线上研讨会”上,腾讯光系统架构师胡胜磊发表了题为《数据中心的光模块硬件应用技术趋势》的主题演讲。

会上,他主要提到了四大技术趋势,一是PHY功能逐步向设备转移,未来形态Co-package。二是数据中心光模块从质量、成本、效率维度考量硬件技术;三是模块的光&电芯片的集成度、功能性会逐步提升;四是光模块白盒化在OTT厂商中已兴起,范围会逐步扩大。

胡胜磊指出,大多数据中心光模块只能实现物理层PMD,PMD的主要功能是实现光电转化。过去数据中心光模块的功能是向交换设备上转移。现在光模块在10G基础上增加了通道数量,通道速率也得到了进一步提升,未来的主要趋势是将PMD的功能转移到交换设备上,目的是实现交换设备端口数量和容量的增加。

胡胜磊认为,数据中心对光模块的质量、成本、效率趋势三个维度的诉求,这属于光模块硬件应用技术范畴。

首先是光模块的质量。OTT厂商对光模块的年化失效率有着相应的要求,一般是小于2000PPM,未来可能会进一步提升,同时会有相应的管控诉求要求模块供应商。比如RMA替换流程管控,批次事故追溯、千或万样抽一、定期厂检。

其次成本,要求做到极致。光模块成本占比显示,光电芯片为61%,辅材为28%,制费为11%,整体为1-3-6分布。主导的是关键光&电芯片方案。

最后是效率,效率要从软硬两个方面出发,实现运维效率的提升,达到光模块的故障排查、预测,恢复得质量化。同时,硬件监控能力有所提升。

胡胜磊表示,针对以上三方面的诉求,需要在光模块硬件的应用技术范畴进行一定的考量。

第一点考虑是DML和EML应用技术趋势。如今,DML逐渐向EML过渡,主要有以下结果原因,长期看DML因性能应用受限;DML线性DRV比较难集成到DSP芯片上;成本上直驱EML与DML和DRV相当;外调制的质量表现优于直接调制。

第二点是光模块中的硅光应用。它的集成优势是光源集成、收发集成、阵列IO集成、光电封装集成、硅基异构集成。其劣势是集成光源技术私有,寿命挑战;波导偏振敏感,接收灵敏度差;较CMOS IC面积大,单片成本不低;Si波导损耗大,光源封装或利用效率低;最核心的一点是光模块应用的网络场景相对单一。

第三点是Cool or Uncool Chip。非气密TEC设定到合理的温度可以应用在商业温度;TEC控温使发射性能稳定,芯片可靠度增加;少许成本增加,一定程度的功耗增加;Uncool Chip从芯片设计层面,提升工作温度上限。

第四点是oDSP应用技术。一个集成的维度是DSP直驱光芯片,另外一个是与硅光集成封装,E-DIE和P-DIE共基板封装,DSP集成TIA、DRV功能。Line 侧实时FEC monitor功能。Debug traffic 链路故障,对故障进行预测。兼容性方面,主要是跨次代跨架构兼容。

第五点是光模块的监控参数。网络中的光模块数量和种类繁多,故障模式也是五花八门。光模块毫无征兆的失效将影响业务进行,由此,需要光模块的监控参数去定位光模块网络故障,实现精准预测或者替换。其中光功率监控方案,有三种选择。背光检测,适用光路结构简单(To-can)和电信号走向与出光非同向(EML COC);前光检测,具有普适性,兼顾芯片和光路质量监测;去MPD,假监控可靠性保证,有一定的良率收益但不建议使用。

此外,胡胜磊还讲解了数据中心光模块产品开发模式。数据中心对光模块质量、成本、效率有三个方面的诉求,以往多元化的方案会引起技术互通、性能对比等繁琐的测试验证,OTT的互联硬件团队则会从技术综合价值出发,分析技术方案,做芯片的AVAP,采用JDM开发,最终实现产品转产。

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