【亚搏体育官网入口app】数据中心光模块技术发展方向

日期:2022-09-29 00:17:01 | 人气: 50622

本文摘要:随着云计算、大数据等新技术商用,数据中心流量和比特率成指数级快速增长,根据思科预测,全球数据中心IP流量将从2015年的每年4.7ZB快速增长到2020年每年15.3ZB,年填充增长率大约为27%。

随着云计算、大数据等新技术商用,数据中心流量和比特率成指数级快速增长,根据思科预测,全球数据中心IP流量将从2015年的每年4.7ZB快速增长到2020年每年15.3ZB,年填充增长率大约为27%。而根据LightCounting预测,到2019年数据中心光模块销量将多达5000万只,市场规模未来将会在2021年超过49亿美元,这将是光模块厂商的一个极大的机遇。同时我们也可以看见光模块在数据中心的应用于与传统电信传输市场有一些区别,在这里非常简单的闲谈一下数据中心光模块技术发展方向。目前市场上对数据中心光模块的拒绝可以概括为较低价格,低功耗,高速率,高密度,短周期,较宽温度。

略为理解一下:-较低价格:数据中心大量用于光模块的基础,也是推展数据中心发展的动力;-低功耗:迎合人类绿色发展的理念,在保护环境的前提下推展产业发展;-高速率:符合日益增长的云计算,大数据等数据通信的拒绝;-高密度:提升单位空间内光传输信道的数量,超过提升数据传输容量的目的;-短周期:近期数据通信急速发展的特征,一般生命周期为3-5年;-较宽温度:数据中心光模块的应用于都是在有温湿度掌控的室内,因此有用户建议工作温度可定义成15度到55度之间较为较宽的温度范围--这是一种量体裁衣的合理作法。宏观上来讲,数据中心光模块市场是一个根据实际拒绝,合理地定义光模块寿命及工作条件,充份优化光模块性价比的市场。

由于数通网络的开放性趋势,这个市场具备大力对外开放,青睐引入新技术的特征,以及探究新标准及应用于条件的氛围。这一切为数据中心光模块技术的发展获取了绝好的条件。本文试着列出一些数据中心光模块技术的发展方向,可供大家参照。

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非气密PCB由于光组件(OSA)的成本占光模块成本的60%以上,加之光芯片叛成本的空间更加小,最有可能降低成本的是PCB成本。在确保光模块性能及可靠性的同时,推展PCB技术从较为便宜的气密PCB南北低成本的非气密PCB沦为必需。

非气密PCB的要点还包括光器件自身的非气密性,光组件设计的优化,PCB材料以及工艺的改良等。其中以光器件尤其是激光器的非气密化尤为挑战。

这是因为如果激光器件构建了非气密化,便宜的气密PCB的确就不必须了。尚之信的是,近几年来早已有数家激光器厂家公开发表声称自己的激光器可以限于于非气密应用于。纵观现在大量销售的数据中心光模块,多是以非气密PCB居多。

显然非气密PCB技术早已很好地被数据中心光模块业界及客户拒绝接受。混合构建技术在多通道,高速率,低功耗市场需求的驱动下,完全相同容积的光模块必须不具备更大的数据传输量,光子构建技术慢慢地沦为现实。光子构建技术的意义很广:比如说基于硅基的构建(平面光波导混合构建,硅光等),基于磷化铟的构建等。混合构建技术一般来说是所指将有所不同材料构建在一起。

也有将部分自由空间光学和部分构建光学的结构叫作混合构建,也未尝不可。典型的混合构建是将有源光器件(激光器,探测器等)构建到具备光路相连或者其他一些无源功能(分合波器等)的基板上(平面光波导,硅光等)。

混合构建技术可以将光组件做到得很灵活,迎合光模块小型化趋势,方便使用成熟期自动化ICPCB工艺,不利于大量生产,是近期数据中心用光模块行之有效技术的方法。推倒装焊技术推倒装焊就是指ICPCB产业而来的一种高密度芯片网络技术。在光模块速率突飞猛进的今天,短缩芯片之间的网络是一个有效地的选项。

通过金-金焊或者共晶焊接将光芯片必要倒装焊到基板上,比金线键合的高频效果要好得多(距离较短,电阻小等)。另外对于激光器来说,由于有源区附近焊点,激光器产生的热较为更容易从焊点传遍基板上,对于提升激光器在高温时的效率有相当大协助。因为推倒装焊是ICPCB产业的成熟技术,早已有很多种用作ICPCB的商用自动倒装焊机。光组件因为必须光路耦合,因此对精度拒绝很高。

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这几年光组件加工用高精度倒装焊机十分出色,许多情况下早已构建无源对光,极大地提高了生产力。因为推倒装焊(也叫自动邦以定贴片)机具备高精度,高效率,高品质等特点,推倒装焊技术早已沦为数据中心光模块业界的一种最重要工艺。COB(ChipOnBoard)技术COB也就是指ICPCB产业而来的工艺,其原理是通过胶贴片工艺(epoxydiebonding)再行将芯片或光组件相同在PCB上,然后金线键合(wirebonding)展开电气相连,最后顶部滴灌胶封。

很似乎,这是一种非气密PCB。这种工艺的益处是可以用于自动化。比如说光组件通过推倒装焊等混合构建以后,可以看作是一个“芯片”。然后再行使用COB技术将其相同在PCB上。

目前COB技术早已获得大量使用,特别是在短距离数据通信用于VCSEL阵列的情况。集成度低的硅光也可以用于COB技术来展开PCB。硅光探究光电子器件与硅基集成电路技术相容的技术和手法,构建在同一硅衬底上的一门科学。

硅光技术最后不会南北光电构建(OEIC:Opto-ElectricIntegratedCircuits),使得目前分离出来光电切换(光模块)变为光电构建中的局部光电切换,更进一步推展系统的集成化。硅光技术当然可以构建很多功能,但目前较为引人注目的还是硅调制器。从产业界来说,一种新技术转入市场的门槛必需是性能及成本都有竞争力,这对于必须极大前期投放的硅光技术来说的确是相当大的挑战。数据中心光模块市场,由于大量市场需求集中于在2公里以内,加之低成本、高速率、高密度等的强烈要求,较为合适硅光的大量应用于。

个人指出在100G速率,传统光模块早已做到得十分顺利,硅光要大量转入不过于更容易。但在200G,400G以上速率,由于传统必要调制式早已相似比特率的无限大,EML的成本又较为低,对硅光来说将不会是一个很好的机会。硅光的大量应用于也各不相同业界对技术的对外开放与接受程度。

如果在制订标准或协议时考虑到硅光的特点,在符合传输条件的前提下放开一些指标(波长,消光比等),这将不会很大地增进硅光的发展和应用于。板载光学(OnBoardOptics)如果说OEIC是究极的光电构建方案,板载光学则是介于OEIC和光模块之间的一项技术。

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板载光学将光电切换功能从面板搬到到主板处理器或者关联电芯片之旁。因为节省空间而提升了密度,也增加高频信号的走线距离,从而降低功耗。板载光学最开始主要是集中于在使用VCSEL阵列的短距离多模光纤中,然而最近也有使用硅光技术在单模光纤里的方案。除了全然光电切换功能的包含以外,也有将光电切换功能(I/O)和关联电芯片(processing)PCB在一起的形式(Co-package)。

板载光学虽具备高密度的优点,但生产,加装,确保成本还较高,目前多是应用于在超算领域。坚信随着技术的发展及市场的必须,板载光学也不会渐渐转入到数据中心光网络领域内来。为了庆贺将要来临的数据中心红利挑战,光迅科技早已发售原始的25G/100G产品族,为数据中心内部点对点获取一揽子的产品解决方案。

同时为了给客户获取更加多高性价比的点对点方案,光迅科技将在2017CIOE重磅发售100GPSM4硅光产品和400G数据通信系列产品。


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