12月27日消息，來自國家信息光電子創(chuàng)新中心消息顯示，中國信息通信科技集團(tuán)光纖通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)國家重點實驗室聯(lián)合國家信息光電子創(chuàng)新中心（NOEIC）、鵬城實驗室，在國內(nèi)率先完成了1．6Tb／s硅基光收發(fā)芯片的聯(lián)合研制和功能驗證！

要知道，在超級計算、人工智能、5G等新興技術(shù)蓬勃發(fā)展，全球數(shù)據(jù)交換需求爆發(fā)式增長的當(dāng)下，光收發(fā)模塊市場已達(dá)千億。目前國際上400G光模塊進(jìn)入商用部署階段，800G光模塊樣機(jī)研制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在推進(jìn)中。在12月13日，針對1．6T光接口的MSA（Multi－Source Agreement，多源協(xié)議）行業(yè)聯(lián)盟宣布成立，宣告1．6Tb／s光模塊將成為下一步全球競相追逐的熱點。然而，1．6Tb／s光芯片在速率、集成度、封裝技術(shù)等方面都具有極高挑戰(zhàn)，國際上還沒有明確和完善的解決方案。

（以太網(wǎng)聯(lián)盟預(yù)測2023年后數(shù)據(jù)速率將達(dá)到1．6TE）

此次國內(nèi)首款1．6Tb／s硅光互連芯片在NOEIC完成研制，不僅實現(xiàn)了我國硅光芯片技術(shù)向Tb／s級的首次跨越，更為我國下一代數(shù)據(jù)中心內(nèi)的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。

據(jù)介紹，研究人員分別在單顆硅基光發(fā)射芯片和硅基光接收芯片上集成了8個通道高速電光調(diào)制器和高速光電探測器，每個通道可實現(xiàn)200Gb／s PAM4高速信號的光電和電光轉(zhuǎn)換，最終經(jīng)過芯片封裝和系統(tǒng)傳輸測試，完成了單片容量高達(dá)8×200Gb／s光互連技術(shù)驗證。該工作刷新了國內(nèi)此前單片光互連速率和互連密度的最好水平，展現(xiàn)出硅光技術(shù)的超高速、超高密度、高可擴(kuò)展性等突出優(yōu)勢，為下一代數(shù)據(jù)中心內(nèi)的寬帶互連提供了可靠的光芯片解決方案。

5G提速，光模塊市場需求倍增

OFweek維科網(wǎng)注意到，隨著5G概念的深入落地和場景布局越來越多，基站數(shù)量也在逐步上升。從基站建設(shè)的角度來看，光模塊的的需求會隨著5G組網(wǎng)進(jìn)程的推進(jìn)而得到釋放，尤其是在下游應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境產(chǎn)生巨大需求后，市場對于光模塊和硅光芯片的呼聲也越來越高昂。

眾所周知，在現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)中，光通信技術(shù)是構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的主流選擇，“快”是光通信技術(shù)的最大特點。因為在光通信中，信號是以光的形式在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳播，但使用信號的終端卻以電作為信息傳遞的媒介。因此，光模塊就成為了實現(xiàn)兩種信號轉(zhuǎn)換，打通整個網(wǎng)絡(luò)“任督二脈”的關(guān)鍵部件。

當(dāng)然，從本質(zhì)上來說，光模塊的技術(shù)原理就是光電信號轉(zhuǎn)換，通過發(fā)送端和接收端兩個端口的連接模塊，其中發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

在光模塊的整體架構(gòu)上，主要由光電子器件、功能電路和光接口等組成。其中光電子器件包括光發(fā)射器件（TOSA）和光接收器件（ROSA），核心結(jié)構(gòu)分別為激光器和探測器。在光模塊發(fā)送端輸入一定碼率的電信號，經(jīng)TOSA中的驅(qū)動芯片處理后，驅(qū)動激光器發(fā)射出一定頻率的調(diào)制光信號，通過光纖傳輸后到達(dá)另一光模塊的接收端，由探測器轉(zhuǎn)換為電信號后，經(jīng)跨阻放大器和限幅放大器后輸出相應(yīng)碼率的電信號。

光模塊作為光通信產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一個環(huán)節(jié)，其需求量在穩(wěn)步放大。就目前市場行情來看，特別是數(shù)據(jù)中心市場上，即使是100G模塊也存在供不應(yīng)求的情況，而10G和40G模塊仍然有存量需求，之前的訂單積壓仍然在出。隨著5G應(yīng)用落地普及，需求上行帶動了400G光模塊走入商用，更是讓800G和1．6Tb級網(wǎng)絡(luò)成為行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新突破的焦點。尤其是當(dāng)下從事硅光研究的公司，頗受資本市場的青睞。

巨頭環(huán)伺，硅光芯片都有哪些玩家

據(jù)了解，硅光芯片技術(shù)自1969年由貝爾實驗室提出以來，就一直受到廠商的廣泛關(guān)注。IBM、Intel、Sun Microsystems（ 后 并 入 Oracle）、NTT／NEC 等公司均設(shè)立獨立硅光子部門并投入大量資源，和學(xué)術(shù)界一起對硅光子產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入研究，硅光子產(chǎn)業(yè)一觸即發(fā)。

國外玩家當(dāng)中，以IBM以IBM為例。2015年IBM就對外展示了一款號稱完全整合的分波多任務(wù)CMOS硅光子芯片。該芯片的4個laser信道分別以25Gbps的速度在芯片上運作，是以鍺光學(xué)探測器以及光學(xué)解多任務(wù)器，將之融合為單一100Gbps電子信號，在需要時進(jìn)行處理；該電子信號能以干涉儀調(diào)變四道芯片外的laser，成為在芯片邊緣外行進(jìn)的光脈沖。

另外一位硅光芯片先行者是Intel，上世紀(jì)90年代末Intel就開了一個平面光電路公司，不過卻在2004年將該業(yè)務(wù)悄悄關(guān)閉。直到Intel宣布他們的Light Peak技術(shù)（后來演變成蘋果的 Thunderbolt）能夠讓高速光鏈接降到平價。在2015年，Intel推出了一款全新硅光子產(chǎn)品，這個采用內(nèi)置混合集成激光器＋硅調(diào)制器的方案可以在數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸過程中提供極大速率。據(jù)了解，這款產(chǎn)品不僅價格較低，生產(chǎn)過程也比較容易，該技術(shù)有望改善數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交換瓶頸問題。

國外還有一家比Intel更早的硅光芯片玩家，如今已被思科收購的lextura。lextura成立于2001年，是全球第一家提供光子器件解決方案的公司。Luxtera的CMOS光子器件都是由CMOS電子學(xué)工藝集成，體積比傳統(tǒng)的光子器件更小。他們和臺積電合作開發(fā)的技術(shù)可以相比其他硅光方案提供翻倍的性能和四倍的傳輸能力，支持光互聯(lián)能力與CMOS電芯片的全面集成，并可以進(jìn)一步降低功耗和成本。在此之前，Luxtera和Intel一直在用激進(jìn)定價策略對標(biāo)以打開光模塊的市場缺口。

國內(nèi)入局硅光芯片的重要玩家也不少，其中之一就是華為。華為本身就是國內(nèi)通信行業(yè)的領(lǐng)頭羊，早在2013年就通過收購比利時硅光芯片公司Caliopa加入了戰(zhàn)場，后來又收購了英國光子集成公司CIP。

除了華為以外，烽火科技也設(shè)立了子公司光迅科技專門研發(fā)光通信芯片，其芯片自給率達(dá)到95％。不過集中在中低端層面。此外，烽火通信投資的飛思靈公司也專注于光通信系統(tǒng)設(shè)備及光模塊器件所需的芯片研發(fā)設(shè)計等。

除了通信廠商以外，還包括了激光巨頭華工科技、家電巨頭海信，以及新起之秀索爾思光電、易飛揚(yáng)、海特高新等等?？傮w而言，全球硅光芯片格局分布中，高端芯片主要還是被掌握在在美國、 日本等企業(yè)手里，國內(nèi)高端硅光芯片自給率依然不足，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。