国内首款1.6Tb/s硅光互连芯片完成研制

2021年12月13日，针对1.6T光接口的MSA(Multi-Source Agreement，多源协议)行业联盟宣布成立，宣告1.6Tb/s光模块将成为下一步全球竞相追逐的热点。

然而，1.6Tb/s光芯片在速率、集成度、封装技术等方面都具有极高挑战，国际上还没有明确和完善的解决方案。

近日，国家信息光电子创新中心(NOEIC)、鹏城实验室、中国信息通信科技集团光纤通信技术和网络国家重点实验室、武汉光迅科技股份有限公司，在国内率先完成了1.6Tb/s硅基光收芯片的联合研制和功能验证，实现了我国硅光芯片技术向Tb/s级的首次跨越。

据介绍，研究人员分别在单颗硅基光发射芯片和硅基光接收芯片上集成了8个通道高速电光调制器和高速光电探测器，每个通道可实现200Gb/s PAM4高速信号的光电和电光转换，最终经过芯片封装和系统传输测试，完成了单片容量高达8 x 200Gb/s光互连技术验证。

该工作刷新了国内此前单片光互连速率和互连密度的最好水平，展现出硅光技术的超高速、超高密度、高可扩展性等突出优势，为下一代数据中心内的宽带互连提供了可靠的光芯片解决方案。

此前，国际上也仅有英特尔在2020年展示了1.6Tbps的光子引擎，基于英特尔硅光平台上设计和制造，可提供四个400GBase-DR4接口。

NOEIC一直致力于推动高端光电子芯片的技术演进、国内首产和产业转化。近年来，在超高速光收发芯片技术上获得持续突破，相继研制出一系列新型的超100Gbaud硅光调制器和探测器成果，先后在Nature Communications、IEEE JSSC、ECOC PDP、ACP PDP上发布，并入选“中国光学十大进展”、“中国半导体十大研究进展”，面向Tb/s光模块作出了充分的技术储备。

NOEIC同时积极参与和推动相关标准制定工作，牵头中国通信标准化协会(CCSA)“100GBaud及以上高速光收发器件研究”、“800G光收发合一模块：4×200G”标准，为我国高速光模块行业标准制定贡献力量。国家信息光电子创新中心将继续联合国内优势单位，共同完成相关技术验证和产业转化等工作，力争为我国信息光电子行业提速升级、快速占据产业制高点提供有力支撑。

硅光市场快速增长，400G模块已进入商用

随着超级计算、人工智能、5G等新兴技术的蓬勃发展，全球数据交换需求爆发式增长，光收发模块市场已达千亿。目前，国际上400G光模块进入商用部署阶段，800G光模块样机研制和技术标准正在推进中。2021年12月13日，针对1.6T光接口的MSA(Multi-Source Agreement，多源协议)行业联盟宣布成立，宣告1.6Tb/s光模块将成为下一步全球竞相追逐的热点。然而，1.6Tb/s光芯片在速率、集成度、封装技术等方面都具有极高挑战，国际上还没有明确和完善的解决方案。

美国厂商占据市场主导地位，国产厂商已实现技术突破

目前，全球硅光产业链已经逐渐成熟，从基础研发到商业应用的各个环节均有代表性的企业。其中以Intel、Acacia、 Luxtera、Cisco、Inphi为代表的美国企业占据了硅光芯片和模块出货量的大部分，成为业内领头羊。

国内厂商主要有华为、光迅科技、亨通光电、博创科技、新易盛等，虽然进入该领域较晚，市场份额相对较小。但是通过近年来在技术上的快速追赶，国产厂与国外厂商在技术上的差距已经是越来越小。

早在2020年2月，华为就在伦敦发布了800G可调超高速光模块。

据华为介绍，这款产品支持200G-800G速率灵活调节;单纤容量达到48T，对比业界方案高出40%;基于华为信道匹配算法，传输距离相比业界提升20%。这款产品被应用在全系列的华为OptiXtrans光传送产品中，是华为光网络顶级竞争力的重要组成部分。

随着此次国内完成了1.6Tb/s硅基光收芯片的联合研制和功能验证，使得我国的硅光技术上实现了对于国外的追赶。