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(diǎn) 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(guó)際光電子集成技術(shù)論壇在西安隆重舉行，該會(huì)議匯聚諸多光電子集成行業(yè)領(lǐng)袖企業(yè)和重量級(jí)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(yīng)用，以及在未來5G時(shí)代、超算互聯(lián)時(shí)代對(duì)于光電子集成技術(shù)的期待。

  海信寬帶首席科學(xué)家黃衛(wèi)平應(yīng)邀在會(huì)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(shí)與理想的鴻溝》，黃首席從光電集成技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)談起，對(duì)未來光收發(fā)器技術(shù)存在的挑戰(zhàn)、優(yōu)勢(shì)作出了分析與預(yù)測(cè)，博得會(huì)場(chǎng)內(nèi)及會(huì)議直播間觀眾的廣泛關(guān)注。如想直接觀看演講視頻，可點(diǎn)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(diǎn) 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(dòng)力，光收發(fā)器是光連接的核心器件，將“無(wú)處不在”。而光電集成技術(shù)對(duì)光收發(fā)器產(chǎn)品的價(jià)值趨勢(shì)明顯，光電集成在高端產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值表現(xiàn)明顯，光電集成技術(shù)和性能可擴(kuò)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(cè)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(jī)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(diǎn)，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(jìn)入高速發(fā)展成長(zhǎng)期。

  而對(duì)于InP和Si哪種技術(shù)會(huì)勝出？黃首席認(rèn)為，InP可以實(shí)現(xiàn)全部光電功能，但更適合有源器件;它缺乏實(shí)用和有效的商用設(shè)計(jì)工具和流片服務(wù);其主要問題不在技術(shù)，而是支持技術(shù)與應(yīng)用的行業(yè)生態(tài)體系和文化。而Si，除了光源之外，可以實(shí)現(xiàn)全部光電功能，高速調(diào)制器和探測(cè)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(yàn)，具有實(shí)用和有效的共享設(shè)計(jì)工具和制造平臺(tái);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(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，目前占整個(gè)市場(chǎng)份額80%!它具有競(jìng)爭(zhēng)力的BOM成本(有源器件成本降低35%，無(wú)源器件成本降低39%);高集成度，簡(jiǎn)化封裝工藝和供應(yīng)鏈管理;高自動(dòng)化、高精密度的組裝技術(shù)與設(shè)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(huì)進(jìn)一步下降，驅(qū)動(dòng)力主要取決于市場(chǎng);InP的激光器的性能與成本仍會(huì)有所改善，前者空間有限，后者取決于競(jìng)爭(zhēng);光纖、電路和結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)和選擇會(huì)進(jìn)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(dòng)化設(shè)備，前期投入較大。制造費(fèi)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(gè)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?yàn)椋篗UX/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(shì)不夠明顯。

  此外，在面對(duì)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(yīng)用，但長(zhǎng)距離應(yīng)用就有點(diǎn)困難。

  光子集成技術(shù)要想取得進(jìn)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(tái)技術(shù)有機(jī)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的光電集成系統(tǒng)，其核心技術(shù)是芯片級(jí)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(zhǎng)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(wú)線從3G、4G到5G，數(shù)據(jù)中心從100G到400G，都正好處于一個(gè)更新?lián)Q代的時(shí)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)時(shí)間?，F(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(duì)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(jià)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(fù)擔(dān)將會(huì)是沉重的。