1月12日消息（安迪）在由CIOE中國光博會與C114通信網(wǎng)聯(lián)合推出的大型研討會系列活動——“2023中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”的硅光技術研討會上，海光芯創(chuàng)光電科技股份有限公司技術總監(jiān)孫旭博士發(fā)表了題為“硅光技術：賦能綠色數(shù)據(jù)中心”的主題演講。

孫旭表示，綠色數(shù)據(jù)中心持續(xù)需求更低單位功耗的高速光模塊技術，單通道速率的提升是降低整體功耗的最佳方案。2.5D封裝可以滿足200G/lane硅光芯片封裝，同時有效減少傳輸路徑損耗，提升能量效率。在200G/lane速率上，硅光在功耗和成本上具有技術優(yōu)勢；由于帶寬限制，下一代1.6T/3.2T光模塊需求更多的通道密度。硅光技術的更低功耗、共用半導體產(chǎn)業(yè)鏈資源、匹配先進封裝等技術優(yōu)勢將助力綠色數(shù)據(jù)中心建設。

綠色數(shù)據(jù)中心，其實是在雙減排目標下對數(shù)據(jù)中心的整體能源效率指標有了更加嚴苛的要求。孫旭指出，綠色數(shù)據(jù)中心對高速光模塊的技術需求主要包括以下三個方面：

一是數(shù)據(jù)中心能源效率指標（PUE<1.4）需求光模塊在速率不斷的提升的同時，實現(xiàn)單比特功耗持續(xù)減少， 從30pJ/bit到10pJ/bit。

二是產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)集約、共享。例如光模塊標準化、光電芯片F(xiàn)abless制造模式、光電一體化集成、標準化封測技術等。

三是更高密度以及新型的模塊形態(tài)。更高集成度，從QSFP到OSFP再到OSFP-XD；新型封裝形態(tài)，從COBO到NPO再到CPO；更嚴苛的散熱要求，10+W/cm2單位功耗密度。

“從網(wǎng)絡設備中的功耗增長來看，高速光模塊的功耗占有相當大的比例。多通道并行的傳輸方式無法滿足單比特功耗降低的要求，而單通道速率的提升技術的發(fā)展，還有技術光器件的帶寬明顯遇到了一些技術瓶頸。”孫旭認為，硅光技術的更低功耗、共用半導體產(chǎn)業(yè)鏈資源、匹配先進封裝等技術優(yōu)勢，將助力綠色數(shù)據(jù)中心建設。

據(jù)孫旭介紹，硅光模塊的功耗優(yōu)化方法包括：一是系統(tǒng)帶寬優(yōu)化，從100G/lane到200G/lane；二是DSP功耗優(yōu)化，從DSP到DSP Lite再到Direct drive；三是先進封裝（分立封裝、混合集成、單片集成），能夠提升電源芯片能量使用效率，同時減少傳輸路徑損耗；四是耦合效率提升，減少激光器使用數(shù)量。

從硅光技術功耗優(yōu)化的不同技術思路來看，孫旭指出，200G/lane高速調(diào)制器技術能夠有效降低單比特功耗；薄膜鈮酸鋰能夠共享硅光封裝工藝，實現(xiàn)更低單比特功耗；2.5D/3D封裝可滿足更高速率、更低功耗的技術需求；同時，對于更高速率的光模塊（1.6T、3.2T），由于器件帶寬的提升面臨著技術瓶頸，需求更高密度的光模塊形態(tài)來實現(xiàn)。

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