iFOC 2023回顾 | 海光芯创孙旭：硅光技术赋能绿色数据中心

  ICC讯 近日，在第21届讯石光纤通讯市场暨技术专题研讨会(iFOC 2023)上, 苏州海光芯创光电科技股份有限公司技术总监孙旭博士发表了《硅光技术：赋能绿色数据中心》报告，围绕低功耗、低成本的技术需求，讨论硅光技术在先进封装、光电协同设计、新型光模块形态等方面在下一代绿色数据中心中光模块应用中的机会和挑战。

  硅光技术作为集成电路的延展技术，基于成熟稳定的CMOS工艺平台以及半导体封测平台，利用fabless的产业链模式，赋能绿色智能化数据中心实现碳达峰碳中和的目标。随着绿色数据中心的大力发展，如何在提升速率的同时减缓光模块的功耗、成本包括投资成本的增加，是目前数据中心高速光模块发展路线的巨大挑战。

  绿色数据中心对高速光模块的技术要求主要聚焦于低能耗、高密度和产业链生态三个方向。硅光承载数据中心高速光互联的技术优势，除了封装难度上，硅光与各类光芯片在Fabless设计、功耗、器件带宽、集成度和芯片成本上皆有优势。

  当然，硅光技术应用于数据中心仍然面临一些挑战，首先是如何实现更低的能耗，高速硅光模块50%功耗来自于DSP芯片，优化光模块能量效率需要考虑通过DSP Lite版本或者采用直驱方式来减少芯片功耗，同时实现200G/400G每通道的传输速率。其次是高密度的封装形态，高密度通道数量需要更高的光电芯片集成度，高度光模块光电芯片加工工艺不同，需要根据成本和尺寸选择合适的集成方式，封装方面主要有2D、2.5D、3D封装和单片集成。最后，数据中心硅光技术需要实现产业链共享，从而发挥CMOS成本优势。以1亿颗硅光芯片需求计算，大约需要30k硅光Wafer，而传统半导体产线产能至少为300K Wafer，因此硅光芯片市场需求远远不能满足CMOS产业胃口。

  展位下一代硅光技术，硅光均衡器可以推动LPO线性直驱实现更低功耗，提升线性直驱的信号质量。200G/Lane高速调制器技术有望通过硅光PN结本征带宽实现200G/Lane速率。此外还有400G/Lane Coherent-lite在数据中心应用前景值得看好。最后，硅光模块在数通DCN、城域网&骨干网络都巨大的应用价值。

  海光芯创是围绕“硅光子芯片”打造而成的光电子集成平台，集高端光通信收发模块的研发、设计、封装、测试和销售于一体，为云数据中心客户提供800G、400G、200G和100G的高速光模块，为电信设备商客户提供5G前传、中回传光模块，为消费类高清显示和车载电子类客户，提供高速光纤混合线缆产品。海光芯创总部位于苏州工业园区，在南通设有总投资10亿元，注册资本2亿元，年产高速光器件光模块、硅光模块300万件的全资子公司。