專訪橙科微王琿博士：攜手產業(yè)突破瓶頸 打造優(yōu)質光通訊DSP

  ICC訊（編輯：Aiur）2021是我國十四五規(guī)劃開局之年，5G基站和數(shù)據中心等信息化基礎設施規(guī)模正在快速發(fā)展擴大，光通訊技術作為新基建的全光底座，是5G、數(shù)據中心、光纖接入等光網絡應用的支撐基礎。光通訊是光網絡系統(tǒng)穩(wěn)定運作和發(fā)展優(yōu)化的關鍵，伴隨用戶網絡的迭代升級，國產光通信芯片廠商正在迎來屬于自己的空間舞臺。

  近日，訊石光通訊網采訪了我國光通訊數(shù)字芯片提供商上海橙科微電子科技有限公司(簡稱橙科微電子)創(chuàng)始人王琿博士，公司專注于新一代高速網絡通訊芯片研發(fā)和銷售，產品應用于云計算、大數(shù)據和5G通信等應用領域。 在光通訊領域，公司推出的高速PAM4 DSP(專用數(shù)字信號處理器)芯片，廣泛應用在各類型光模塊產品中，光通訊DSP市場被國外廠商高度壟斷，要突破我國在光通訊DSP方面的瓶頸，就需要產業(yè)上下積極協(xié)作。

  隨著數(shù)據中心、5G通訊對采用PAM4調制實現(xiàn)高速信號的光模塊需求逐步釋放，PAM4 DSP市場正在快速發(fā)展。據LightCouting預測，2020-2024年全球光模塊IC芯片組市場的年復合增長率(CAGR)將達20%。在數(shù)據中心，PAM4 DSP芯片在以太網傳輸將占200GbE.2x200GbE和400GbE市場的50%以上。5G前傳和中回傳對25G/50G/100G的需求也將帶動PAM4 DSP市場發(fā)展。

LigthCounting預測2020-2024全球光模塊芯片市場走勢(來源：橙科微電子報告)

  王總表示，針對高速光模塊市場的趨勢和機遇，作為IC設計企業(yè)，橙科微電子根據市場趨勢的演進方向進行產品規(guī)劃和研發(fā)。成功于2019年推出全集成激光器驅動的25G/50G PAM4 DSP產品，于2020年推出25G NRZ CDR，樣品送往模塊廠商客戶進行驗證并獲得良好反饋。2021年，公司還發(fā)布了50G工業(yè)溫度的PAM4 DSP產品和面向數(shù)據中心應用的全集成激光器驅動的200G PAM4 DSP產品。

  據訊石了解，橙科微研制的PAM4 DSP電芯片采用具有自主知識產權的純數(shù)字CMOS DSP技術，是全球首款集成50G PAM4 DSP和高擺幅線性激光驅動的全集成單芯片產品，可直接驅動EML和DML激光器，輸出差分擺幅超過3.5V，集成了各類型激光器的驅動器，有效降低客戶的BOM成本和系統(tǒng)的調試難度和復雜度，并且支持Gearbox/Retimer兩種工作模式，具有低功耗、方案適配廣的優(yōu)勢。

  2020年，公司與國家信息光電子創(chuàng)新中心合作，共同完成了首款基于全國產芯片的50G PAM4高速光模塊研制和認證，共同打造完整可控的國產光模塊產業(yè)鏈。2021年上半年，橙科微發(fā)布了支持工業(yè)級溫度的50G PAM4 DSP，滿足模塊和設備廠商對各類跨距和不同溫度的50G PAM4光模塊的需要。

  在后續(xù)新產品方面，2021年下半年，橙科微將推出全集成激光器驅動的200G PAM4 DSP產品，支持200GbE(4:4)的以太網傳輸標準，為模塊和數(shù)據中心客戶提供芯片解決方案。同時，預計于2022年上半年，公司將會推出400G PAM4 DSP的芯片。

  光電子芯片被認為是當前我國光通信產業(yè)鏈的共性瓶頸，根據中國電子元件協(xié)會的數(shù)據，2017年我國光通訊25Gb/s及以上光芯片國產化率僅為3%，25Gb/s及以上電芯片國產化率甚至為零。經過以橙科微為代表的光通訊芯片廠商的努力研發(fā)，在高速25G/50G電芯片方面已經出現(xiàn)了中國的產品代表。光模塊市場領導者海信寬帶聯(lián)合創(chuàng)始人李大偉博士曾在近期指出，時至2021年，中國在高速光通信器件的國產化方面取得重大進展，其中25Gb/s的光芯片國產化率達到30%，電芯片國產化率達到25%，這是光通訊產業(yè)鏈上下游攜手并進，突破產業(yè)共性瓶頸的成果。

2021核心器件國產化率進展(來源：OPTiNET海信寬帶報告)

  光模塊市場對國產芯片認可的逐步上升，而面對巨大的國產化替代空間，王總認為企業(yè)要堅持做好產品的理念，要把握市場產品更新?lián)Q代的節(jié)點，積極配合客戶研發(fā)驗證，在客戶的產品迭代中找到自己切入的節(jié)點。如今，50G PAM4市場正在起步，光模塊廠商研發(fā)5G PAM4模塊需要對多家電芯片廠商的產品進行驗證緊密配合，這就賦予國產DSP廠商切入市場的機會，橙科微積極參與其中并獲得了高度評價，為后續(xù)的產品交付奠定基礎。

  未來的光通訊市場很有可能是多種技術的并存局面，例如硅光子和III-V族、CPO和可插拔，在PAM4高階調制信號方面也存在由Open eye提出的模擬方案與DSP進行競爭。王總認為模擬方案會存在一定的應用場景，但DSP的性能優(yōu)勢和基于CMOS大批量制造將為其規(guī)模化商用提供助力。

  但無論是模擬還是數(shù)字芯片，國產化的高端芯片皆無法一蹴而就，芯片設計企業(yè)要持續(xù)打造核心競爭力，即圍繞核心技術、自主產權和自主設計進行投入，以符合市場發(fā)展規(guī)律。目前，橙科微團隊擁有80人，30%擁有博士學位，覆蓋模擬、數(shù)字、軟件和硬件設計，形成全面的產品研發(fā)能力。

橙科微電子創(chuàng)始人王琿博士(中)接受訊石采訪

  王總表示，資本、客戶和芯片企業(yè)在抓住機遇的同時，要更具耐心和腳踏實地的精神，產業(yè)緊密協(xié)作，共同推動高速光通訊芯片國產化。橙科微電子將持續(xù)進行PAM4 DSP產品迭代升級，為未來400G/800G乃至更高速的光網絡提供優(yōu)質的國產化產品。