1.6T开始大规模部署,光通信上游迎来增量
今年光博会上的产品明显分成了几个阶段;
800G还在继续出货,1.6T开始进入规模部署,3.2T已经有产品进入客户和系统验证。再往后的6.4T、7.2T NPO和12.8T XPO,目前主要还是技术验证和前瞻展示。
这个进度很重要;
因为光模块每提高一代速率,变化的不只是一个模块。里面的
DSP
、激光器、
TI
A、Driver、硅光芯片要提高速度,FAU、微透镜等
光学
器件要提
高精度
,最后连
交换机
、OCS和测试设备都要一起升级。
所以1.6T开始规模部署以后,光
通信
的需求正在向产业链上游传导。
一、1.6T已经进入规模部署
光模块可以理解成服务器和交换机之间的
信号
转换器
。芯片里跑的是电信号,远距离传输更适合用光。光模块负责把电信号转成光信号,到了另一端再转回来。800G、1.6T说的就是一只光模块能传多少数据。
目前主流1.6T产品基本采用8×200G架构,也就是8条通道,每条200G,合起来1.6T。
这次光博会上,1.6T成了各家集中展示和交付的产品。剑桥科技推出采用3nm DSP的1.6T O
SFP
,功耗约10W。新易盛展示了1.6T DR8、DR4、2×FR4和4×FR2等产品,其中单通道200G的1.6T以及800G以下产品已经进入量产。光迅科技和华工正源也展示了不同距离的1.6T方案。
所以接下来一段时间,800G和1.6T会同时存在。800G有已经形成的大量存量需求,1.6T开始贡献新的增量,不会因为新一代产品出来,上一代就退出。
二、3.2T开始进入验证
1.6T再往上升级,就是3.2T。到了这一代,继续增加通道会让模块内部越来越复杂,行业开始把单通道速率从200G提高到400G。
现在1.6T需要8条200G通道。如果单通道提高到400G,同样1.6T只需要4条通道,3.2T用8条通道就能完成。通道少了,芯片数量、光纤连接和封装复杂度都有机会下降,功耗也更容易控制。
目前400G/Lane已经开始进入实际验证。新易盛完成了单通道400G光模块级验证。光迅科技进行了400G现场链路演示,相关器件进入送样验证。华工正源的第三代单波400G DSP光引擎已经实现448Gbps实时传输,最新产品速率超过450Gbps。
这说明3.2T需要的部分底层器件已经开始往产品化推进,但距离大规模交付还有距离。现阶段能贡献主要收入的仍然是200G/Lane,对应800G和1.6T产品。400G/Lane还处在验证、送样和系统联调阶段。
三、NPO为什么突然多起来了
传统可插拔光模块装在交换机面板上。交换芯片处理完数据,电信号要先经过
PCB
走到面板,再进光模块。速率提上去以后,这段电路的损耗和功耗都会增加。
NPO的思路,是把光引擎从面板挪到交换芯片旁边,让高速电信号少走一段PCB,同时保留光引擎可拆卸、可更换的能力。
这次光博会上,NPO展出的已经不只是单块光引擎。锐捷网络展示了102.4T NPO交换机,烽火通信展示51.2T NPO交换机。光迅科技展示6.4T NPO,配套了ELSFP外置光源和FMU-Shuffle。展会上还能看到FAU、微透镜阵列、准直器、高密度
连接器
等一整套配套产品。
这说明厂商开始解决NPO真正装进交换机之后的问题。光源放哪、光纤怎么排、热量怎么散、器件怎么连、坏了怎么换,这些不解决,光有高速光引擎也进不了数据
中心
。
目前部分3.2T NPO已经进入客户和系统验证,6.4T还停留在技术验证阶段。
四、XPO继续保留可插拔设计
XPO走的是另一条路线。
它仍然保留可插拔模块的形态,但通过提高模块密度,让一块交换机面板能够容纳更高的总带宽。
这次华工正源、新易盛、立讯技术和Coherent都展示了12.8T XPO方案。
它和NPO、CPO之间并不是谁马上替代谁的关系;
数据中心需要同时考虑功耗、传输距离、成本、
维修
难度和交换机内部空间。可插拔模块维修方便,NPO可以缩短电信号传输距离,CPO进一步把光学部分靠近交换芯片,每种方案解决的问题是不一样的。
至少从现在的产业进度看,可插拔光模块仍然是大规模商业化的主体,NPO开始进入验证,CPO和XPO则继续往更高带宽密度推进。
五、激光器和硅光一起升级
模块速率提高以后,光芯片也必须升级;
1.6T目前主要使用200G/Lane,所以对应的是200G EML、200G VCSEL、200G PD以及更高速的TIA等器件。
展会上,长光华芯展示了200G EML,
海思
光电
展示了200Gbps VCSEL,老鹰
半导体
展示了200G PD和VCSEL。
另外一个变化是CW连续波激光器功率继续提高;
三安光电展示了70mW到200mW CW光源,兆驰集成覆盖70mW、100mW和200mW,长光华芯展示了200mW产品,仕佳光子已经展示了200mW和500mW单模CW激光器。
NPO和CPO采用外置光源的比例正在上升;激光器放在外面,通过光纤把连续光送到光引擎,所以NPO、CPO数量增加以后,高功率CW光源的需求也会跟着增加。
硅光则承担更多的光器件集成;把调制器、
探测器
、波导等器件集成到一颗硅光芯片里,可以缩小体积,也方便NPO、CPO进一步靠近交换芯片。
目前硅光已经开始覆盖1.6T可插拔以及NPO、CPO、XPO等多种产品形态。
六、薄膜铌酸锂进入400G/Lane
单通道继续从200G往400G升级以后,对调制器的带宽要求也提高了。调制器负责按照电信号变化控制激光,把数据写进光里面。
薄膜铌酸锂的优势主要是带宽高、线性度好,功耗也比较低,因此开始进入下一代高速光互联方案。
光库科技在这次光博会上展示了200G/Lane LPO PAM4、400G/Lane PAM4和800G DR8薄膜铌酸锂调制器方案。
目前它和硅光主要是互补关系。硅光适合集成大量器件,薄膜铌酸锂更适合需要更高调制带宽的部分,两种材料可以通过不同方式组合使用。所以400G/Lane推进以后,上游变化不会只发生在DSP和激光器,调制器材料也在跟着换代。
七、OCS开始从设备走向系统验证
AI
集群越来越大以后,还有一个问题越来越突出;几千甚至几万颗
GPU
之间,需要不停交换数据,不同计算任务需要的连接关系也会发生变化;
OCS就是用光直接切换这些连接。它能在不同光纤
端口
之间重新建立光路,省掉中间的光电转换,功耗和时延都比较低。
这次展会上,光迅科技展示了320×320 OCS和FMU-Shuffle,Coherent展示了数字液晶路线的OCS,凌云光也展出了OCS全光交换方案。
除了整机,相关配套器件也在展会上集中展示;天孚通信展示FAU、透镜阵列和隔离器,炬光科技展示微透镜阵列、光纤耦合器和准直器,太辰光展示Shuffle、FAU和MT插芯。
OCS要真正落地,整机、光学器件、光纤管理和
控制系统
必须配套。这次展会上这些配套产品集中出现,说明产业已经在为工程化做准备了。
八、测试设备已经提前升级
高速光产品做出来以后,还必须验证能不能稳定运行。到了1.6T和400G/Lane以后,测试对象已经从普通光模块扩展到裸芯片、光引擎、NPO、XPO以及OCS。
这次万里眼展示了110GHz矢量网络分析仪、1.6T网络测试仪和90GHz光调制分析仪,测试范围覆盖单通道200G、400G器件以及1.6T到12.8T光引擎。
是德科技
的方案已经覆盖448G/Lane、3.2T和6.4T NPO、12.8T XPO以及3.2T OCS。
产品放量之前,测试设备会先到位。现在1.6T已经开始从研发测试进入产线测试,3.2T及以上产品则主要还是研发、互通和系统验证。这也是判断产品到底走到哪一步时,一个很实用的观察点。
九、后面主要看三个进度
看光通信,现在不能只盯光模块出货量;
1.6T进入规模部署以后,上游200G/Lane芯片、CW激光器、硅光和精密光器件会跟着增加需求;3.2T和400G/Lane能不能从验证进入批量,则决定下一轮产品升级什么时候真正开始。
NPO和OCS也一样;
现在已经从单个器件展示进入交换机、外置光源、光纤管理和测试系统配套,但距离大规模部署,还要继续看客户
认证
、系统互通、良率和实际交付。
所以接下来更值得跟踪的是1.6T实际放量速度、400G/Lane验证进展,以及NPO和OCS能不能从系统验证进入批量部署。
以上为行业及产业链资料梳理,仅供交流,不构成投资建议。



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