Ruta de evolución del módulo óptico OSFP 800G

Ruta 1: Ruta EML

El módulo óptico 800G DR8 OSFP adopta ocho láseres EML de 100G, con una gran cantidad de láseres y un alto costo, que es una de las soluciones más maduras de la tecnología actual. En el futuro se espera realizar 800G DR4 OSFP, reducir a la mitad la cantidad de láseres, reducir el costo y, a largo plazo, se espera que se acerque al precio de los módulos ópticos de 400G.

Ruta 2: Silicio Fotónica Ruta

La fotónica de silicio de 800G actualmente adopta una solución de accionamiento de doble láser, que reutiliza la solución actual de 400G DR4. El costo es menor que el programa EML. En el futuro, se convertirá en un esquema de conducción de un solo láser, utilizando un modulador de niobato de litio de película delgada para reducir la pérdida de trayectoria óptica. Puede realizar un solo láser CW que controla 8 señales ópticas. Todavía se encuentra en la etapa de muestra, el tiempo de producción en masa no está determinado.

Se espera que la solución de fotónica de silicio de un solo láser alcance la producción en masa en 2025. Para entonces, el costo del módulo óptico de silicio DR800 8G se reducirá aún más, pero la corriente principal sigue siendo un esquema de fotónica de silicio de doble láser.

Ruta de evolución OSFP 800G 2xFR4

El 800G 2xFR4 utiliza 2 juegos de láseres EML CWDM 4G de 100 longitudes de onda, cada juego contiene 4 láseres. En el futuro, se convertirá en FR4 utilizando 4 láseres EML de 200G de longitud de onda CWDM.

Gracias 800GFR4 requiere láseres CWDM de 4 longitudes de onda, la solución de fotónica de silicio también necesitará utilizar láseres CWDM de 4 longitudes de onda. Por lo tanto, el esquema de fotónica de silicio no tiene una ventaja de costos. La corriente principal es el esquema EML y ningún fabricante está estudiando el esquema de fotónica de silicio por ahora.

Ruta de evolución OSFP 800G SR8

El 800G SR8 adopta 8 láseres VCSEL con una distancia de transmisión de 50 m (OM3). Debido a la corta distancia, los escenarios de aplicación son más limitados que los del 400G SR8. Al comparar la distancia de transmisión de los módulos transceptores ópticos SR 10G, 25G, 50G y 100G, podemos ver que cuanto mayor es la velocidad de un solo canal del láser VCSEL, más corta es su distancia de transmisión.

A medida que la tasa de un solo canal de los módulos ópticos aumenta cada vez más, VCSEL ha entrado en un período de cuello de botella. Se espera que para cuando llegue la era del módulo óptico 1.6T, si el Módulo óptico 1.6T utiliza un láser VCSEL, la distancia se acortará aún más. Para la elección de los clientes, la solución de cable de 1.6T será una mejor opción en términos de costo. Por lo tanto, se espera que el láser VCSEL se retire del mercado de módulos ópticos de 1.6T en el futuro.

De CPO a LPO

Etiqueta CPO

En comparación con la solución tradicional, como se puede ver en la figura anterior, la solución CPO reduce un chip DSP, lo que reduce aún más el consumo de energía y el costo. Al mismo tiempo, la solución CPO adopta la forma de coencapsulación optoelectrónica, encapsulando directamente el chip de conmutación (que realiza la función de conversión optoelectrónica) en el módulo óptico, reduciendo la pérdida de señal eléctrica del interruptor al módulo óptico, reduciendo así el retraso y el consumo general de energía.

Sin embargo, también surgen problemas debido al embalaje conjunto optoelectrónico. Dado que el chip del interruptor debe empaquetarse en el módulo óptico, resulta un problema si el embalaje lo realiza el módulo óptico o el fabricante del interruptor. Además, si un grupo de chips optoelectrónicos está roto, cómo repararlo y quién lo reparará son cuestiones técnicas. Por lo tanto, se necesitarán al menos tres años para su producción y aplicación en masa a gran escala, o puede permanecer en un estado conceptual durante mucho tiempo.

LPO

Como alternativa a la solución tradicional, la solución LPO ha ganado una amplia atención desde su lanzamiento. La solución LPO utiliza la tecnología de accionamiento directo lineal LPO para reemplazar el DSP y utiliza chips TIA y DRIVER con alta linealidad y función EQ, lo que reduce significativamente el consumo de energía. Sin embargo, se mejora la latencia y se sacrifican la BER del sistema y la distancia de transmisión. Por lo tanto, LPO se usa temporalmente en áreas específicas (corta distancia) pero puede usarse en el futuro hasta 500 m para satisfacer la mayor demanda en los centros de datos.

La tecnología LPO depende en gran medida de la apertura y mejora del rendimiento del chip del interruptor, como el Tomahawk5 de T51.2T en recuperación de señal para mejorar la función. En general, LPO, como forma de empaquetamiento para módulos ópticos, es una ruta tecnológica evolutiva descendente para módulos ópticos conectables, que es más fácil de realizar y más determinista que la solución CPO.

Resum

• La solución láser EML será el esquema principal de Módulos ópticos 800G en los próximos dos años, y la demanda de EML aumentará significativamente.
• El esquema de fotónica de silicio tiene más ventajas de costos que la solución EML, pero existen algunos desafíos para la producción en masa y la confiabilidad a largo plazo necesita una mayor verificación.  
• Los módulos ópticos 4X200G 800G de próxima generación traerán más ventajas de costos y se espera que el costo a largo plazo sea cercano al de los módulos ópticos 400G.
• Los módulos ópticos LPO tienen ventajas de potencia y costos y aportan valor a los usuarios, pero llevará algún tiempo estabilizarse ya que enfrentan muchos desafíos técnicos.