海信寬帶黃衛(wèi)平：光模塊產(chǎn)業(yè)正處于變革臨界引爆點 硅光芯片不是故事的全部

  ICCSZ訊（編輯：Joy）2018年11月09日，2018西安國際光電子集成技術(shù)論壇在西安隆重舉行，該會議匯聚諸多光電子集成行業(yè)領袖企業(yè)和重量級人物，聚焦5G與數(shù)據(jù)中心，注重“光電子集成技術(shù)”的新應用，以及在未來5G時代、超算互聯(lián)時代對于光電子集成技術(shù)的期待。

  海信寬帶首席科學家黃衛(wèi)平應邀在會議上發(fā)表演講——《光電集成技術(shù)與光收發(fā)模塊：跨越現(xiàn)實與理想的鴻溝》，黃首席從光電集成技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢談起，對未來光收發(fā)器技術(shù)存在的挑戰(zhàn)、優(yōu)勢作出了分析與預測，博得會場內(nèi)及會議直播間觀眾的廣泛關(guān)注。如想直接觀看演講視頻，可點擊鏈接查看http://live.vhall.com/309287734?invite=

  光收發(fā)模塊技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正處于變革臨界引爆點 硅光芯片并不是故事的全部

  光連接是未來信息系統(tǒng)性能提高的主要推動力，光收發(fā)器是光連接的核心器件，將“無處不在”。而光電集成技術(shù)對光收發(fā)器產(chǎn)品的價值趨勢明顯，光電集成在高端產(chǎn)品的優(yōu)勢和價值表現(xiàn)明顯，光電集成技術(shù)和性能可擴展性亟需研究解決。演講中，黃首席指出，光收發(fā)器技術(shù)的發(fā)展途徑為：提高信道的傳輸速率、提高信道的傳輸效率、增加通訊信道數(shù)目。其關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在器件工藝制造(測試、組裝與封裝)、光芯片、電芯片上。

  我們所面臨的是新舊技術(shù)變革交替的歷史契機嗎？黃首席表示肯定，光收發(fā)模塊技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正處于變革臨界引爆點，傳統(tǒng)分立元件技術(shù)面臨巨大效率和成本壓力，新興混合光電集成技術(shù)進入高速發(fā)展成長期。

  而對于InP和Si哪種技術(shù)會勝出？黃首席認為，InP可以實現(xiàn)全部光電功能，但更適合有源器件;它缺乏實用和有效的商用設計工具和流片服務;其主要問題不在技術(shù)，而是支持技術(shù)與應用的行業(yè)生態(tài)體系和文化。而Si，除了光源之外，可以實現(xiàn)全部光電功能，高速調(diào)制器和探測器性能優(yōu)良;并且可以借助和借鑒微電子產(chǎn)業(yè)資源和經(jīng)驗，具有實用和有效的共享設計工具和制造平臺;但其主要挑戰(zhàn)是在現(xiàn)有技術(shù)和生態(tài)體系下，如何解決光源等核心技術(shù)問題。

  黃首席也給我們舉出了硅光大獲成功的事例——100G PSM，基于硅光混合集成的100G PSM4產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)，目前占整個市場份額80%!它具有競爭力的BOM成本(有源器件成本降低35%，無源器件成本降低39%);高集成度，簡化封裝工藝和供應鏈管理;高自動化、高精密度的組裝技術(shù)與設備;高一致性、高成品率CMOS芯片制造工藝;高可靠性非氣密芯片封裝。

  但黃首席也表示“硅光芯片并不是故事的全部”！隨著出貨量增加，硅光芯片的成本會進一步下降，驅(qū)動力主要取決于市場;InP的激光器的性能與成本仍會有所改善，前者空間有限，后者取決于競爭;光纖、電路和結(jié)構(gòu)等的設計和選擇會進一步優(yōu)化，但成本下降空間有限;硅光集成模塊制造需要高精度自動化設備，前期投入較大。制造費用10%，光纖、電路板和結(jié)構(gòu)件30%，激光器和電芯片30%，硅光芯片占整個模塊成本30%。

  隨后他也舉出了硅光不太成功的事例——100G CWDM，并揭露阻礙其成功的主要原因為：MUX/DeMUX溫度與極化特性欠佳！與激光器和光纖耦合功率損耗較大;BOM器件成本和組裝優(yōu)勢不夠明顯。

  此外，在面對面訪談環(huán)節(jié)，黃首席向訊石表示，盡管硅光技術(shù)好處很明顯，調(diào)制速度比較快，集成度高，但他的問題是硅光本身的插損比較大，所以它很難有高輸出功率及高接收靈敏度，所以在短距離上它是比較好的應用，但長距離應用就有點困難。

  光子集成技術(shù)要想取得進步，目前唯一具有可行性的途徑是將InP的有源功能與Si平臺技術(shù)有機結(jié)合以實現(xiàn)高性價比的光電集成系統(tǒng)，其核心技術(shù)是芯片級集成有源器件。黃首席表示硅基光子集成技術(shù)的成敗關(guān)鍵首先不在于硅基芯片本身，而在于是否能夠?qū)崿F(xiàn)硅基上的集成激光光源和增益區(qū)塊!

  我們問及如何看待光模塊行業(yè)增長放緩的情況，黃首席表示現(xiàn)在面臨光纖到戶接入網(wǎng)從傳統(tǒng)的GPON、EPON向10GPON、10GEPON轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的無線從3G、4G到5G，數(shù)據(jù)中心從100G到400G，都正好處于一個更新?lián)Q代的時期，所以現(xiàn)在出現(xiàn)一些短期的低谷是可以理解的。

  關(guān)于海信寬帶在芯片方面的進展，黃首席向我們透露，海信寬帶25G數(shù)據(jù)中心用的DML、EML取得明顯進展。DML已經(jīng)接近產(chǎn)品狀態(tài)了，EML也做出來了但是面市還需要點時間。現(xiàn)在主要做的芯片還是用于下一代PON和可調(diào)激光器中的，目前海信所有芯片產(chǎn)品(包括25G)都可以對外銷售。

  最后，關(guān)于我們看到的模塊商上市之后注重產(chǎn)業(yè)的垂直整合，黃首席提醒到，垂直集成的核心是一定要帶來巨大的差異化，為此付出的代價就是效率大大降低，管理成本大大提高。如果垂直不能給你帶來差異化，那你的集成就沒有意義，并且負擔將會是沉重的。