800G OSFP光モジュールの進化ルート

ルート 1: EML ルート

800G DR8 OSFP 光モジュールは 100 つの XNUMXG EML レーザーを採用しており、レーザーの数が多くコストが高く、現在のテクノロジーで最も成熟したソリューションの XNUMX つです。 将来的には実現が期待される 800G DR4 OSFP、レーザーの数が半分になり、コストが削減され、長期的には400G光モジュールの価格に近づくことが予想されます。

ルート 2: シリコン フォトニクス ルート

800G シリコン フォトニクスは現在、デュアル レーザー ドライブ ソリューションを採用しており、現在の 400G DR4 ソリューションを再利用します。 EML プログラムよりもコストが低くなります。 将来的には、薄膜ニオブ酸リチウム変調器を使用して光路損失を低減する単一レーザー駆動方式に発展する予定です。 8 つの CW レーザーで XNUMX つの光信号を駆動することができます。 まだサンプル段階で、量産時期は未定。

シリコン フォトニクス シングル レーザー ソリューションは 2025 年に量産化される予定です。その頃には 800G DR8 シリコン光モジュールのコストはさらに削減されるでしょうが、主流は依然としてデュアル レーザー シリコン フォトニクス方式です。

800G 2xFR4 OSFP 進化ルート

800G 2xFR4 は、2 波長 CWDM 4G EML レーザーを 100 セット使用し、各セットには 4 つのレーザーが含まれています。 将来的には、4つのCWDM波長4G EMLレーザーを使用するFR200に発展する予定です。

なぜなら 800G FR4 には 4 波長 CWDM レーザーが必要ですが、シリコン フォトニクス ソリューションでも 4 波長 CWDM レーザーを使用する必要があります。 したがって、シリコンフォトニクス方式にはコスト上の利点がありません。 主流はEML方式であり、シリコンフォトニクス方式を研究しているメーカーは今のところない。

800G SR8 OSFP 進化ルート

800G SR8 は、伝送距離 8m (OM50) の VCSEL レーザーを 3 個採用しています。 距離が短いため、アプリケーション シナリオは 400G SR8 よりも限定されます。 10G、25G、50G、100G SR光トランシーバモジュールの伝送距離を比較すると、VCSELレーザーのシングルチャネルレートが高くなるほど伝送距離が短くなることがわかります。

光モジュールのシングルチャネル速度がますます高くなるにつれて、VCSEL はボトルネック期に入りました。 1.6T 光モジュールの時代までに、 1.6T光モジュール VCSELレーザーを使用するとさらに距離が短くなります。 お客様の選択としては、1.6T のケーブル ソリューションがコストの点でより良い選択肢となります。 したがって、VCSELレーザーは将来的に1.6T光モジュール市場から撤退すると予想されます。

CPOからLPOへ

CPO

上の図からわかるように、従来のソリューションと比較して、CPO ソリューションでは DSP チップが XNUMX つ削減され、消費電力とコストがさらに削減されます。 同時に、CPOソリューションは光電共カプセル化の形式を採用し、光電変換機能を実現するスイッチングチップを光モジュール上に直接カプセル化することで、スイッチから光モジュールまでの電気信号の損失を低減し、遅延と全体の消費電力。

しかしながら、光電子共パッケージ化に起因して問題も生じる。 スイッチチップは光モジュールにパッケージングする必要があるため、パッケージングを光モジュールが行うかスイッチメーカーが行うかが問題となります。 また、XNUMXつの光電子チップ群が壊れた場合、それをどのように修復するか、誰が修復するかは技術的な問題です。 したがって、大規模な量産化と実用化には少なくともXNUMX年はかかるか、あるいは構想段階に長期間とどまる可能性がある。

LPO

従来のソリューションに代わるものとして、LPO ソリューションは発売以来広く注目を集めています。 LPO ソリューションは、DSP の代わりに LPO リニア ダイレクト ドライブのテクノロジーを使用し、高い線形性と EQ 機能を備えた TIA および DRIVER チップを使用することで、消費電力を大幅に削減します。 ただし、遅延は改善され、システム BER と伝送距離は犠牲になります。 したがって、LPO は一時的に特定のエリア (短距離) で使用されますが、将来的にはデータセンターでの最大の需要を満たすために最大 500 メートルで使用される可能性があります。

LPO テクノロジーは、機能を向上させるための信号回復における T5T の Tomahawk51.2 など、オープン性とスイッチ チップのパフォーマンスの強化に大きく依存しています。 全体として、光モジュールのパッケージング形式としての LPO は、プラガブル光モジュールの下方進化技術ルートであり、CPO ソリューションよりも実現が容易で、より決定的です。

まとめ

• EML レーザー ソリューションが主流の方式になる 800G光学モジュール 今後 XNUMX 年間で、EML の需要は大幅に増加すると予想されます。
• シリコンフォトニクス方式はEMLソリューションよりもコスト面での利点がありますが、量産にはいくつかの課題があり、長期信頼性についてはさらなる検証が必要です。  
• 次世代の 4X200G 800G 光モジュールは、さらなるコスト上の利点をもたらし、長期的なコストは 400G 光モジュールのコストに近くなると予想されます。
• LPO光モジュールはパワーとコストの面で利点があり、ユーザーに価値をもたらしますが、多くの技術的課題に直面しているため、定着するには時間がかかるでしょう。