2017OPTINET光器件专题论坛回顾：芯片是最大制约因素

　　Iccsz讯 6月13日，2017中国光网络研讨会在北京喜来登酒店隆重举行，参加嘉宾超过600人，其中光器件专题会议超过220人，凭借人气火爆和座无虚席成为本届研讨会精彩亮点!本次光器件专题汇集华人名家，海信宽带首席科学家黄卫平博士、飞昂通讯CEO白昀博士、中科创星创始人米磊博士和台湾专家施天从博士向观众介绍光器件当前发展状况以及在光网络系统中的重要地位。

        观点释放，兼收并蓄 有源器件大讨论 

　　台上专家倾情演讲，场下观众全神贯注，会议走到最后还有一场以自由开放，兼收并蓄为目的的“有源光器件发展走向”的话题论坛带领会议气氛走向高峰。话题论坛由运营商、系统设备商、器件模块商、芯片商和高校学者组成，通过各自不同的角度全方面看待当前中国光通讯器件发展情况。

　　来自中国联通的光网络专家、教授级高工张贺作为论坛主持人，而中国光网络设备巨头企业代表、华为光系统结构师邓彬林将以设备商角度看待光器件演变。光器件层面由光模块领军人物—海信宽带首席科学黄卫平博士与旭创科技CEO刘圣博士代表有源光器件行业上台交流。其次最具挑战难度的芯片领域，来自中国电芯片商优迅高速芯片公司的首席科学家、教授级高工黄以明先生将向光通讯届介绍当前芯片进展。最后是高雄应用科技大学教授，对有源器件极有研究的台湾专家施天从博士以学者身份参与讨论。

　　观点的交锋，思想的启迪是话题论坛的精髓，也将观众带入会议高潮中。

主持人与论坛嘉宾简介

从左到右：张贺、邓彬林、黄卫平、施天从、刘圣、黄以明

　　论坛开始，主持人中国联通高工张贺首先邀请海信宽带黄卫平博士从技术水平和规模上介绍中国光器件发展状况。

        主持人：我国光器件发展状况如何，从技术水平和规模上谈谈？

　　海信黄博士：我国光网络各层次表现不一致，光器件相对弱一些，但光模块与世界基本接轨，如100G数据中心光模块，像旭创、光迅海信都在批量出货。目前我国在相干光通讯还是空白状态，但这要打个引号，主要我们不清楚华为准备怎么做，由于华为本身也有光模块产品，尤其是高端光模块是内配。假定华为中兴在最高端的传输网有自己的能力，那我们商业化光模块供应商在接入网就是百分之百领先，在数据中心也有比较先进的水平。再往下面看，光芯片能力，中国在这方面的弱点就十分明显，10G激光器光芯片我国有一定的供应能力，但25G就完全不行，同样大功率激光器方面差距也比较大。至于硅光，我了解到主流企业都在进行开发，但离大规模商用水平尚远。在VCSEL方面我们与国外先进产品差距也比较大。所以总体来看，光模块本身是与世界接轨，除了几个漏洞，如芯片。芯片方面我国中低端产品基本与国外拉平，但高端距离很大。当然现在很多新兴公司的情况我不了解。电芯片方面，比如优迅有很好的市场份额，中电29所等企业形式也很好，10G及以下的芯片目前有没问题，25G也有公司也做出样品，还有相干领域也有一些公司在专研。总体来看，电芯片追赶国外步伐要比光芯片快一些。

黄卫平博士发言

　　主持人：所以光通讯芯片跟国外有差距，但不像别的领域这么大?

　　海信黄博士：也许，跟微电子相比，光电子差距要小些

　　主持人：好，那接下来有请华为邓工就这个问题阐述下看法。

　　华为邓工：我补充下，华为是一个设备集成商，首先希望由产业链提供光器件产品，如果业界在高端领域不具备国产能力，那么华为会重点投入研发。到目前为止，我们已经自研100G/00G/00G相干光模块，但内部光器件比如光源和调制器依然需要从国外采购。相干另外一个关键点是DSP，这是一个核心竞争力，华为在国内还不能供应情况下也做了延伸。总体来看，华为光系统设备在行业里是TOP1水平，但光器件方面也如黄博士所说，国内水平不算低但还需加强高端研发，尤其是可调谐激光器，EML激光器等。

　　主持人：感谢邓工解答，那么请教旭创刘总，国内有源器件与国外领先厂商各处于什么位置?什么时候会能够齐头并进?

　　旭创刘总：刚才黄博士已经部分回答这个问题，我们国家光网络表现最好的是设备商，如今华为是全球NO.1，同时也是全球最大光器件采购商。我们模块水平与国外对手整体还有不算很大的差距，因为模块涉及很多制造层面，这是我国的优势。数据中心方面，海信、光迅、新易盛和我们都做得不错，但高端模块如海外OCLARO公司等差距还是存在的，主要体现在在内部器件层面，首先是光芯片如DFB、25G或100G核心芯片等真正批量发货的还是日美厂商。其次是电芯片国内进步比较快，一定程度上能和Boardcom、semtech等领先企业抗衡，但核心器件要赶上国外还有段距离。华为情况比较特殊虽然他们技术能力强，但要实现真正的市场竞争还需要我们在芯片领域多努力。

　　主持人：我看到市面上你们公司(旭创)出了100G光模块?

刘圣博士期待国内芯片崛起

　　旭创刘总：是的，100G今年的量非常大，全球各大公司都在发货，我想我们100G产品能进入全球前三，主要销往数据中心。只是里面使用的芯片都是从国外买的，我每年需要花费大量资金购买芯片却还要面临供不应求情况，导致很多订单交不出来，原因一方面是产能，另外方面也是国内上游器件(芯片)跟不上我们要求。如果国内有一两家能够国产，可以极大缓解供应链紧张情况以及保证供应安全问题，像去年中兴被制裁的事情给了我们很大的警示。由此来看中国光通讯是外表强大内在脆弱，贸易战很可能使中国光通讯垮掉。

　　主持人：好，感谢。下面想谈谈高端科技产品情况，想请优迅黄总谈谈政府与产业链如何配合才能使行业走得更远?

　　优迅黄总：我刚刚从科技部一个会议上归来，国家对基础芯片如何追赶世界水平，其实已经非常努力与重视，中央与地方政府都出台很多扶持政策来支持我们，这是我们发展的一个新动力。另外就前面几位所讲的内容，我认为跟国际上距离，如果用量化来表述，在不继续扩大的前提上，我们跟他们的差距也就3-5年，但是我们刚才都是谈及产业链上的事情，真正从创新层面来看差距实在是太大，我们所有的工作都是跟随性的，不一定是复制但也是跟着别人思路开发产品和制定协议。今早华为中兴在5G方面的演讲，看出他们已经开始掌握话语权，但我们我们能不能有话语权帮助他们强大，这方面难以做到。还有就是制程，刚才提到光器件制造技术和规模差别大，但集成电路却是相反，我们目前能跟上世界先进水平的产品，加工都是在国外或者在台湾，将来能不能补上差距还需要继续努力，所以差距看似不大，但不让继续再次扩大，这是我们这代人的责任。

　　主持人：感谢黄总，我想向施教授、黄博士和邓工谈谈光模块演进方向，骨干网方面未来会是200G还是400G成主流?

施教授认为不需要跟随美国脚步

　　施教授：感谢，这个问题请黄博士会比较合适。我常到大陆这边来，感觉环境是蛮好的。我们自己投资计划在台湾算是不小的计划，但每年大概只有200万人民币，让我们几个专家做不同部分，相比大陆这么高的投资，我认为这边是大有可为的。但我觉得不用什么事都跟着美国走，这样投资效益会比较少。反而应该注重基础科学的投资，或许开发的产品不是最主流的技术，但只有坚持投下去一定会有好成果，现在我看到大陆完全有规模和能力来做。早年台湾中华电信就给予我们很大空间来做事，于是2000年左右台湾很多公司开始投资这个产业，大陆这边也是这样，我从来没有看到过这么有信心。张总问未来主流，我认为50G,200G都是过渡性产品，我觉得25G是基础，会用4路，未来PAM4上去时会用8路做400G。100G/400G应该会是个需求比较大的产品。但仔细的还需要刘总和黄主席来讲。

　　黄博士：要看哪种应用，像数据中心的100G已经很明确，400G也在开发。我认为基本的技术都会存在，只是看怎么商业化，我的意思我们行业没有一个很明确的像微电子一样前景，只要投进去就一定能做出来，我们的行业单是设备工具都有很多研究。同时一方面有新技术出现，其研究成本边际效应都在递减，不再提高造成投资效益很低。另一方面国内企业一旦技术拿到手，转化为产品的能力往往比较强，但集成这方面就不太行。我认为产业界机会从没有这么好过，国家投资也多，但是投资只是做重复性东西没有意义，还是要做些开创性的东西。我觉得国内太追求虚无的东西了，十三五规划指标早就与世界接轨了，但对产业界影响几乎没有，这种完全忽略市场片面追求科技指标的做法几乎把光电追赶的机会给丢失了，今天光器件重要性在十三五规划里远远没有得到体现，我认为这个问题很严重，否则大规模投资早就把问题给解决了。

　　华为邓工：这个问题很好，光模块研发投入成本一直很高，在投资有限的情况下如何聚焦产品，哪一个更有前景是十分关键的，另一种是等待领先者怎么做，但那时我们就落后了。我们应该想办法自己驱动产品发展，技术和需求可以相互驱动，不是说400G是未来主流而200G就不是了，否则及不会有200G技术标准，200G与400G必然有个较量过程，我们需要思考的是如何让大家达成一致观点，判断200G或400G哪个是最优性价比方案，其结果在将来一定是主流。我认为施博的观点很好，如果400G会是很大的封装，那很难会成为一个好选择，如果大家努力把400G做的很小，那200G可能就会下去，包括城域网10G下一步是25G还是50G也是一样的道理，这点还没有没有答案但值得大家去思考。当然两个都进行投入也是可以的。

　　主持人：100G以来，光模块技术演进多元化，那产业链如何形成合理，让200G/400G如何避免100G老路?

　　旭创刘总：100G以前有很多封装形式，后来经市场证明最有竞争力的是QSFP28，现在不论是华为还是国外数据中心都采用这种封装形式。当然QSFP28有十几种变种，根据传输距离不同，比如有的用Vcsel，DFB或者EML，这是应用场景的变化，但他们封装技术还是十分一致的。现在发现再往下会又变成争论焦点，就像刚才所谈到底是用200G还是400G，400G到底是QSFP-DD，还是OSFP，还是SFP8，这里面有很多不同的。基本上目前分为两大阵营，思科菲尼萨包括华为主推QSFP-DD，而一些数据中心客户如ARISTA和GOOGLE喜欢OSFP，虽然两边都各说各的都有理，但我认为如果客户要到2020年才会用到400G技术，他可能会采用更小封装、更小功耗的QSFP-DD，因为QSFP-DD以现有技术还难以做好产品，其功耗不够理想，如果再经过2年的演进应该是没有问题的，但互联网客户如arista和google却等不及了，他们的网络容量必须尽快使用400G技术，甚至允许2个200G叠加，这样看200G也是有市场空间的。现在事情又变得和当年40G一样，我们做40G时很多人认为它是过渡性产品而选择跳过，然而当100G还不够成熟时客户就会使用40G。各方面也证明了40G凭借性价比还有3-4年生命周期，市场会告诉我们哪一种才是最合适，而不是技术先进就能批量商用。我们作为光模块供应商需要和客户保持沟通，根据他们的需求提供对应产品，所以我们认为QSFP-DD和OSFP都有市场空间。

　　海信黄博士：我同意刘总，历史上最小封装往往是技术难度最大，产品最晚出现，所以中间一定会有过渡阶段，每个公司选择技术方式时很难预测投入与产品方向平衡事情。我认为数据中心最大特点是因为运营商业务形态不一样，如亚马逊和谷歌等，和以前电信运营商共同标准有区别，这可能会给新公司带来机会。现在市场变化大给技术选择在一些具体CASE上带来困难，但我依然认为最小封装方式更容易成为主流。

优迅黄总认为硅光是一个确定的技术方向

　　优迅黄总：我觉得我们不用特定说200G/400G，因为他们也不是一回事，有的是4波长、2波长，也有单波长400G，所以现在不好这么定，但是有一些是可以确定的，也就是说我们作为产业发展和技术发展来讲，两大驱动力都给我们巨大的推动，技术发展推动力，现在新的不管是PAM4的发展和我们单波长发展，以及调制方式的发展，都已经提供足够高的空间，可以支撑400G甚至400G以上的能力。市场驱动力，今早运营商都提出市场对带宽和数据容量需求是无穷大的，以前有人质疑企业做出400G不会有市场，但结合现在情况看又推翻过去观点。我们在讨论模块发展当然是哪个带宽高、功耗低、封装小就用哪个，但是不排除其他技术依然有市场，比如刚才说40G会被淘汰，可是我前两天刚好看到华为做了不大不小的数据中心，机架上全是40G，运行也非常好。因此我觉得这些技术都有发展空间，不会某种技术一统天下，不过我认为硅光是确定，它能提供小型、低功耗、高带宽支持能力，这是天生的特点，只是何时发展到大批量商用。因此我觉得模块会发展什么地步?我觉得以后可能不会有模块二字，模块也只是光通讯近20年提出来的东西，特别是以TO同轴方式来做的模块到今天也不过20多年时间，以前没有以后也可能没有。刚才施博提了很多东西，那里头不会再有TO封装了，因此模块的形式可能就没有了，将来可能全部是COC,COB，甚至是SOC，从耦合技术发展，包括FBRI,光纤矩阵的链接耦合，多光纤耦合都会打破现在模块概念，因此我们应该鼓励大家去创新，努力创新能够达到运营商所要求的产品，不要基于现在的模式概念去做，可能会有更大的收获。

　　主持人：对于相干，更高阶调制，现在是可能还是比较难?

　　优迅黄总：所谓相干调制，就是QPSK方式造成相干调制，在干网上已经成熟应用，应该说他是必然的一个方向。现在相干也有一个新的要求，就是无色的问题，对激光器和无源器件提出更高要求，所以相干在干线上一定会长期存在。在城域网及以下的常量无色场景就争取不用相干了，如果提高单通道速率，就不需要做这么复杂的无源处理，个人看法。

　　华为邓工：相干主流发货都在国外如Finisar、Lumentum、Oclaro手中，相干包括1.0调制器也是以海外为主，因此硅光也是国内少有机会的突破点。高速传输当前如100G\200G\400G都是基于相干技术，未来可能会下沉。当前城域网是100G，未来会是200G或400G，长期来说相干条主线会逐步下沉到城域汇聚，但目前价格高。如果相干和硅光子等技术配合，就可以把模块做的非常好，建议国内有技术能力的公司往这方面研究。华为还是一个设备集成商，只要业界能够提供器件就以外购为主，如果不行则自己大力研发投入。

　　主持人：国内光电芯片处在什么位置?何种因素，突破技术壁垒，保护国内安全?

　　海信黄博士：首先谈激光器，经过设计，晶圆由MOCVD生长，在此基础上做芯片处理，再封装再做成TO、COB等，我国在EPI生长方面比较弱，虽然很多公司都一定的芯片能力，但wafer都是从台湾买来在做后处理，EPI很大程度影响激光器性能，如果没有这样一个技术的话，我们还是受到制约，虽然算价钱时我们有后端也能支撑相当一部分产业链，但要创新的话，在整个激光器制造工艺方面我们还相对比较弱。我们海信收购2家美国家公司就为了获取晶片生长，像高端EMLl，这个技术基本掌握在日本美国欧洲手里，要解决这个问题需要潜心来做，不是说弄几个人就能把MOVCD玩得很好，我们美国同事和MOVCD设备就想夫妻关系，与这个机器相伴了很多年。我们目前比较浮躁，做这样的事比较有距离，再有是大学里能找出能写文章，但真正能产业化也比较落后，比如说DFB激光器，传统激光器的标准设计理论E.O只有50%，从发明到今天没有实际突破，当然有吹能提高到70-80%，但是要整体来看，激光器还需要磨练，像日本三菱在这块投入很多时间和资源才做到现在水平。硅光是依赖一个已有的行业生态体系，如果有华为牵引需求能力和设计能力，可能我们在硅光领域会有很好突破，尽管硅光还有很多要考虑的东西，但总体我们同意黄总观点。电、硅光、光纤、激光器会四分天下，而且我认为电和硅光的摩尔定律会继续刷下去，而另外2个，单个激光器和他耦合的光纤是不符合摩尔定律，所以你会看到高端器件成本随着时间推移会大幅度下降，但激光器方面可能钱还是被激光器商赚走了，因为他们不会说下代工艺出来就会更好，所以很难预测投资回报和产生的经济效益，我们国家和企业需要做好长期作战的准备。

　　主持人：光器件应该是列为国家战略?

　　海信黄博士：没有，135规划本来有个光电子芯片规划，但没有启动，想列入微电子但不愿意接纳。反而地方政府积极，但钱不是最重要的，人才才是最重要，现在投资效率已经到最低水平。