華工正源擁有超大型光模塊生產基地，月產能達到 300 萬只，擁有核心專利超過 160 件。其 100G 全系列產品正在大批量出貨，400G 產品正在小批量階段，用于數據中心解決方案的 800G DR8、100G DR1/DR1+光模塊、用于 5G 承載中回傳的 200G LR4/ER4 光模塊在 CIOE 2020 展會上受到業內廣泛關注。

　　ICC 訊    2020 年數據中心的發展成為拉動光通信行業全年發展的主要動力之一。近年來數通市場是光通信產業鏈上各企業的必爭之地。華工正源作為通信光模塊的領先企業，在數通領域有著深入的發展和巨大競爭力?！暗?19 屆訊石光纖通訊市場暨技術專題研討會”上，武漢華工正源光子技術有限公司有源事業部總經理助理、成都研發中心主任胡云關于《數據中心光模塊的需求和發展趨勢》的報告展示了華工正源在數據中心的全系列解決方案和綜合實力，介紹了數據中心市場的規模及光模塊演進及未來展望，通過對比不同方案件的優劣窺探未來發展趨勢。

　　在國家大力發展新基建的浪潮下，2021 年，新一輪政策利好將助推我國數據中心建設迎來新發展機遇。未來，數據中心要從多方面提升規模、容量且可持續發展能力，數據中心建設發展對光模塊影響巨大。華工正源成立于 2001 年，是華工科技旗下核心戰略子公司，在武漢、成都、美國、深圳設有研發中心與銷售中心，公司專注于無線前傳、中傳、回傳，數據中心光模塊，特種數據光模塊，智能網絡通訊設備解決方案。

　　華工正源連續 15 年蟬聯中國光器件最具競爭力企業十強，中國 5G 光模塊首單發布者，公司擁有超大型光模塊生產基地，月產能達到 300 萬只，擁有核心專利超過 160 件?！?nbsp;  基礎設施投入增長拉動光模塊需求隨著技術的發展，通信行業基礎設施支出正在發生巨大變化，近年來，企業網在傳統的硬件 IT 和軟件投入上正在減少，并更青睞于外包給云服務商。而在數據中心基礎設施的投入迅速增長，加上國內加快新基建的建設，行業研究機構預計數據中心建設未來幾年保持 20%以上的增長。

　　國外方面，TOP5 云廠商 2020 年第一季度資本支出為 264 億美元，比 2019 同比增長 56%。基礎設施支出的增長正在影響全球光模塊光器件的市場，數據中心朝著大型超大型方向發展，流量迅猛增長驅動光模塊需求的增長，光模塊的速率從 100G 到 200G 向 400G 演進，根據行業研究機構統計，預計在 2021 到 2025 年，數據中心光模塊市場會恢復兩位數的增長?！?nbsp; 光電芯片協同提升推動光模塊速率快速升級在數據中心光模塊的技術演進方面，數據中心對光模塊的要求第一為高速率，低成本，低功耗，小封裝，小功率。數據中心網絡架構正呈扁平化方向演進，這種演進解決的時延和拓展的問題，但使東西向流量的劇增，從而需要更多更高速的連接。

　　光模塊速率的提升需要光電芯片速率的協同提升相互配合，2013 年 25G 的 NRZ Serdes 第一次流片，推動了 2015 年 100G QSFP28 模塊的批量出貨；2017 年 50G PAM4 Serdes 的第一次流片推動了 2019 年第一次 400G 系列光模塊的系列商用出貨；2020 年 100G Serdes 的流片也將帶動 800G 速率光模塊的發展。

　　預計在 2023 年 200G Serdes 流片將推動 1.6T 光模塊的演進。數據中心的演進分為三代，25GNRZ Serdes、 50G PAM4、 100/200G Serdes 對應了 100G 系列光模塊、400G、800G 光模塊。數據中心的連接分為數據中心內部的互連及數據中心之間的 DCI 互連，不同距離之間的連接需要各種各樣的光模塊解決方案。光模塊的演進除了速率的提升，調制信號從 NRZ 到 PAM4 到相干，光通道從 1×2 向 1×4 及 1×8 演進，從發貨的數據上看，1×4 更多。

　　基于 50G serdes，對應 100G/400G 光模塊，100 米短距離傳輸用 VCSEL 的光芯片，針對單波 100G 的 2 公里到 500 米的主要還是硅光和 EML 的方案。

　　DML 方案由于光芯片線性度色散的問題還在優化，沒有成熟。針對不同的光芯片所需的工藝要求不同，對于多模 VCSEL 主要為 COB，對于 EML 和硅光為 COC 耦合。硅光耦合的容差比單模更難。硅光的工藝上的難度有一定挑戰。

　　400G 系列光模塊中不同光芯片之間的優劣比較：從帶寬上，EML 帶寬目前研究表明已經能夠證實可以達到 60GHz，而硅光 MZM 可以達到 50GHz。傳輸速率上，VCSEL 在短距離 100M，EML 可以支持 2 公里，10 公里和 40 公里。硅光在 500M 和 2 公里比較有優勢。從成本上說 EML 相對貴一些，批量能力來說，硅光的基于 COMS 平臺可以實現光電混合集成，量產能力高將會有保障。

　　400G 系列光模塊方案總結：基于 VCSEL 芯片的光模塊產品有用于短距 100m 的 400G SR8/SR4.2 的產品；基于 EML 芯片光模塊產品有 100G、100G DR1/FR1/LR1/ER1、400G DR4/FR4、400G LR4;基于 MZM（SiPh）芯片的產品為 100G DR1/FR1、400G DR4、400G-ZR。對比單波 100G 的硅光方案和 EML 方案的功耗和性能的差異， 單波 100G EML 的功耗在 4.5W，單波 100G 硅光的方案功耗控制在 3.5W 以內，同時來說，兩款產品在光眼圖性能上，硅光一樣可以滿足單波 100G 和 400G DR4 的性能要求。硅光的優勢在于集成性高，可以集成 MZM+SSC+PD。硅光在于缺點耦合插損大，需要搭配大功率 CW、DFB。400G DR4 EML 對比 SiPh，400G DR4 EML 功耗在 12W;400G DR4 SiPhL 功耗在 10W 以內。DR4 硅光的優勢在于僅需要兩個 CW DFB 、支持多通路集成、4CH MZM+SSC+4CH P，所以功耗和成本有優勢。

　　數據中心光互聯 DCI 需求快速增長，基于相干技術已成為 100 Gb/s、200 Gb/s 以及 400 Gb/s 長距離傳輸的標準技術方案，從最初面向超長距離的解決方案向包括城域網 / 接入網的傳輸市場和近年來特別關注的數據中心間高速互聯市場快速推進 400G ZR 標準已經發布，ZR+正在推進。

　　400G-ZR 解決方案，在 2020 年訊石研討會上胡云列舉了三種方案對比，總的來說硅光相干集成和收發集成是比較好的低成本的解決方案。

　　——  展望 800G 預計 2021 年推出產品胡云認為下一代 800G 可插拔光模塊，分為三步演進：Step1:基于 100G Serdes， DSP PAM4 8 in 8 out， 光口 100G/l ，8x100G 產品 ---2021 推出Step2:基于 100G Serdes + Gearbox, DSP PAM4 8 in 4 out，光口 200G/l ，4x200G 產品 ---2023 推出Step3:基于 200G Serdes， DSP PAM4 4 in 4 out， 光口 200G/l ，4x200G 產品 ---2025 推出?；?200G 光電芯片的展望，預計 2022 年 200G/l 相關的光電芯片才逐步 Ready，推進 1.6T （8*200G）可插拔光模塊才可實現，從而推進 102.4T 交換機的發展。基于 100G/l 光器件的發貨會持續大約 10 年；基于 100G/l 光器件的發貨會持續大約 10 年。

　　目前，正源擁有 100G 全系列產品正在大批量出貨，400G 產品正在小批量階段，用于數據中心解決方案的 800G DR8、100G DR1/DR1+光模塊、用于 5G 承載中回傳的 200G LR4/ER4 光模塊在 CIOE 2020 展會上隆重推出，受到業內廣泛關注。華工正源的單波 100G 技術已經具備，為 8*100G 光模塊解決方案做有力支撐。