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SiP和InP,谁才是光子IC的白马王子?

时间:2017-03-28 作者:Rick Merritt 阅读:
电子组件和光学组件最终注定要合并,但在今年的OFC 2017上却引发业界对于硅光子(SiP)或磷化铟(InP)谁才是最佳发展路径的论战…

电子组件和光学组件最终注定要合并,但在今年的光纤通讯展(OFC 2017)上却引发业界对于硅光子(SiP)或磷化铟(InP)谁才是最发展路径的论战。rN8EETC-电子工程专辑

协助为欧洲发展光子代工生态系统的学术研究人员率先以InP作为专题演讲。但几位分析师表示,SiP更可能成为最后的赢家。rN8EETC-电子工程专辑

相关各界均同意,越来越多的带宽需求将在未来五年内推动新的光电接口发展。其需求大约达到今年OFC展会上广泛展示的400G系统之后约两个世代,并预计将在2019年出量。rN8EETC-电子工程专辑

而在2020年左右出现的25.6-Tbits/s开关芯片将会需要光学接口,这是几位作者在去年出书讨论硅光子时所作的预测。网络资深人士Andreas Bechtolshiem则预测2021年时将会需要板载光组件,他在最近指出800G以太网络(Ethernet)或许是最后使用独立光模块的标准。rN8EETC-电子工程专辑

InP是一种极其适于整合的优质技术,特别是核心雷射光源,但它需要采用大量硅晶技术,才能将成本降低到相当于SiP的程度,Meint K. Smit在OFC的专题演讲上表示。
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Smit表示,InP超越大多数技术领域 (来源:OFC)rN8EETC-电子工程专辑

荷兰爱因霍芬科技大学(Eindhoven University of Technology)的InP专家Smit带领的欧盟计划至今已开发出350款InP组件了,其中包括来自多家公司的商用化产品,例如180-Gbit/s和320-Gbit/s的波分多任务发射器。rN8EETC-电子工程专辑

该计划汇集了代工厂、工具制造商和光子设计师。至今已经打造出经验证的光学组件库和InP工艺设计套件,从而在多项目晶圆(MPW)上实现测试组件,并推动从4吋晶圆向6吋晶圆的进展。rN8EETC-电子工程专辑

然而,Smit坦承,SiP的成本较低,因为它拥有英特尔(Intel)等业者支持使用较大的8吋晶圆厂。他说:“目前正处于一种复杂的景象,并没有一种适用于全部的解决方案... [最后],InP、硅组件和SiP都可能共同运作。”
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在欧洲生产的一些InP设计rN8EETC-电子工程专辑

大厂下注硅光子技术rN8EETC-电子工程专辑

Smit引用LightCounting的数据预测,InP将在量上超越SiP,但其他分析师则有不同的看法。rN8EETC-电子工程专辑

Linley Group资深分析师Jag Bolaria表示,“主要的业者包括Luxtera、英特尔、Mellanox与思科(Cisco)等巨擘,因此,SiP较InP拥有更多的资金投入。”
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市场观察家LightCounting表示,InP将主导光收发器领域rN8EETC-电子工程专辑

去年,英特尔在经过十多年的实验室研究后推出首款100Gbit/s的SiP收发器。包括Ciena和瞻博网络(Juniper Networks)等设备制造商透过收购取得了硅光子技术,而基于硅光子的同调收发器制造商Acacia Communications则成功上市。rN8EETC-电子工程专辑

Linley Group的另一位分析师Loring Wirbel则指出,爱因霍芬科技大学与及EDA合作伙伴Phoenix Software的智能光子研究开始显现与InP工艺设计规则之间的良好互动。“InP有其重要作用,例如布局DWDM调变器与光侦测器等,但InP与SiP之间并不可能直接更换取代。”rN8EETC-电子工程专辑

他指出了光子发展路径的不同之处,他指出Luxtera有一篇研究报告提到采用Globalfoundries 45nm绝缘体基外延硅(SOI) CMOS工艺制造的单芯片,其中封装了一颗RISC核心以及800个光学组件。rN8EETC-电子工程专辑

整体而言,今年OFC的重点是采用56G串行解串器(serdes)的较短距离光纤,为大型数据中心驱动200-Gbit和400-Gbit以太网络系统。Wirbel强调,“由于许多终端市场的衰退状态…而远距离传输与海底电缆市场持平,短距离技术在今年的展场似乎很活跃…”rN8EETC-电子工程专辑

在另一个专题演讲中,Google首席执行官呼吁,资中心服务器的容量必须再提高10x倍、成本再降低2x倍,才足以因应带宽约2年成长1倍的需求。然而,在此领域的许多公司正提出个位数中段的成长率。rN8EETC-电子工程专辑

数据中心与服务供应商在光纤网络方面仍存在广泛的需求。Ciena公司策略资深总监Ciena Blair表示,在今年的展会上还看到了可编程方面的成长态势。Ciena Blair同时身兼OFC指导委员会主席。rN8EETC-电子工程专辑

他说:“此次会议看来十分正面、乐观,或许是近年来出席率最高的一次。我们在光网络方面看到更多以软件API、软件定网络(SDN)、开放来源甚至是巨量数据(big data)分析进行控制的更智能化设备。”rN8EETC-电子工程专辑

编译:Susan HongrN8EETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载rN8EETC-电子工程专辑

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Rick Merritt
EE Times硅谷采访中心主任。Rick的工作地点位于圣何塞,他为EE Times撰写有关电子行业和工程专业的新闻和分析。 他关注Android,物联网,无线/网络和医疗设计行业。 他于1992年加入EE Times,担任香港记者,并担任EE Times和OEM Magazine的主编。
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