C114讯 5月12日专稿（蒋均牧）数字化转型风潮愈演愈烈，伴随云计算、人工智能应用蓬勃发展，以及“东数西算”全国一体化大数据中心建设的推进，数据中心光互联升级时不我待。而硅光技术凭借在功耗、成本、结构、集成等多个方面的突出优势，成为公认的延续“摩尔定律”、解决流量问题的一大主要方向。
那么硅光技术当下的发展情况如何，存在怎样的挑战及趋势？在昨日举办的“2023中国光通信高质量发展论坛——光芯片与高端器件技术研讨会”上，海思光电子有限公司资深产品规划经理庄四祥受邀发表演讲，从芯片到模块、再到具体产品和解决方案，就面向数据中心场景的硅光技术进行了全面探讨。
硅光迎来发展新机遇与技术走向
DCN场景下，速率升级后多模应用局限性愈发明显，单模下沉成为趋势；DCI场景下，相干技术可解决IM-DD大带宽、长距离传输受限的问题。
“多路数据中心光互联下，硅光迎来新的发展机遇。”庄四祥从硅光光源、硅光调制器、OMUX/Demux、探测器等多个维度，探讨了应用于模块的硅光芯片技术未来方向。
硅光光源方面，加大功率可弥补硅光方案整体插损，体现硅光方案优势。调制器方面，Si调制器已能满足100G/Lane应用，低Vπ实现oDSP直驱。
OMUX/Demux方面，SiN材料以及微环结构使得合分波可商用，可实现优异的1dB光带宽性能，满足产品全温全波应用。探测器方面，Si基Ge探测器带宽50GHz已能满足100G/Lane，甚至未来演进200G/Lane的产品要求。耦合器方面，成为了硅光降插损的主战场，已有与标准单模光纤可比拟的大模斑产品。
数据中心硅光封装及器件技术解析
从硅光芯片到硅光模块产品化，面临着三大技术挑战。
庄四祥谈到，首先是光源耦合技术，即光源如何与硅光芯片进行耦合。海思光电从性能、物料成本、控制成本三个维度综合比较主流技术，认为Flip chip是解决光源耦合一个高性价比的选择。
其次是光口耦合技术，海思光电提出的，基于大模斑光口的DeMUX+GePD单片集成的硅光方案，可以实现优异的收端性能、高的集成度以及简化封装且光路密闭提升可靠性。
第三是2.5D/3D封装，海思光电认为，2.5D/3D合封可满足更高速率、更低功耗、更高密度的技术需求。
庄四祥展望道，面向DCN/DCI光模块产品，硅光技术优势在于可以通过多材料体系的集成来实现各个功能部件的最优，做到超高带宽、超高响应度和超低插损；以及在合封方面提供与电连接的金属化技术，实现高速光传输。其适用场景第一是并行多路场景，可以做到共享光源、节省成本；第二是高速高密新架构，包括现在非常热门的LPO线性直驱的低成本低功耗去oDSP新型模块架构，还有高容量共封装架构的NPO/CPO架构和高密高速小尺寸的oBGA架构。
海思光电以“丰富智能世界的光联接与光感知”为愿景，立足于全球信息技术领域光电子技术与产品的开发、制造及销售，为云计算、超宽带网络等提供全场景的高速光互联的解决方案。
