近年來，VR、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬、并發(fā)、實時性能提出了更高的要求。隨著帶寬需求持續(xù)飆升，100G、200G和400G光模塊將保持重要的市場份額，800G光模塊也將獲得吸引力。

800G 光模塊是 AI 算力產(chǎn)業(yè)鏈上的重要環(huán)節(jié)。隨著 AI 算力需求的激增，800G 光模塊等高速光模塊的需求顯著增長，其市場規(guī)模也有望進一步擴大。

光通信行業(yè)市場研究機構(gòu) LightCounting 指出，2022 至 2027 年全球光模塊市場規(guī)模年復(fù)合增長 11%，2027 年市場規(guī)模將突破 200 億美元。Valuates Reports 發(fā)布的報告顯示，全球 800g 光收發(fā)器市場在 2022 年已展現(xiàn)出 3.56 億美元的價值，并預(yù)計至 2029 年有望達(dá)到 8.986 億美元。

廣闊前景的背后驅(qū)動力

800G 光模塊的市場發(fā)展前景廣闊，隨著技術(shù)的不斷進步、應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展以及產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，800G 光模塊有望在未來的光通信市場中占據(jù)重要地位，但也面臨著技術(shù)和市場競爭等方面的挑戰(zhàn)。

高速率、大容量及先進的調(diào)制技術(shù)，使得800G光模塊具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。800G 光模塊的傳輸速率達(dá)到每秒 80 億比特，相比 400G 光模塊有了顯著提升，能夠滿足未來網(wǎng)絡(luò)對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。在?shù)據(jù)流量不斷增長的背景下，其大容量的傳輸能力可以有效降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。800G 光模塊采用 PAM4 調(diào)制等先進技術(shù)，能夠在相同的物理通道上傳輸更多的數(shù)據(jù)，提高了頻譜效率，進一步提升了光模塊的性能。并且，隨著技術(shù)的不斷進步，未來可能會采用更高階的調(diào)制技術(shù)，推動 800G 光模塊性能的不斷提升。

AI算力需求、數(shù)據(jù)中心升級、5G網(wǎng)絡(luò)的深入建設(shè)，這些成為800G光模塊市場的強勁驅(qū)動力。大量的數(shù)據(jù)傳輸和處理需要高速、大容量的光模塊支持，800G 光模塊能夠滿足 AI 服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等對高速網(wǎng)絡(luò)連接的需求，為 AI 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有力支撐。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和升級將持續(xù)推動 800G 光模塊的市場需求，800G 光模塊可以有效提升數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心之間的通信效率，滿足數(shù)據(jù)中心不斷升級的需求。5G 網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋和應(yīng)用場景的不斷拓展，使得網(wǎng)絡(luò)流量大幅增加，在 5G 承載網(wǎng)的中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)中，800G 光模塊可以提供更高的傳輸速率和更低的延遲，有助于提升 5G 網(wǎng)絡(luò)的性能。

規(guī)?；l(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

800G光模塊的規(guī)?；l(fā)展還存在一些挑戰(zhàn)，包括信號完整性和傳輸距離、功耗問題等。

高速率的光信號在傳輸過程中易受信號衰減、色散等因素影響，導(dǎo)致信號完整性下降。如何在保證 800G 光模塊高速率傳輸?shù)耐瑫r確保信號的完整性和傳輸距離，是需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)難題。

800G 光模塊的功耗相對較高，這不僅增加了數(shù)據(jù)中心的運營成本，還對散熱等系統(tǒng)提出了更高要求。未來需要新的技術(shù)來處理功耗問題，如液冷技術(shù)等。同時，需要在光模塊內(nèi)部的數(shù)字信號處理芯片（DSP）使用上進行優(yōu)化，如采用如線性驅(qū)動可插拔光學(xué)器件（LPO）、電吸收調(diào)制器內(nèi)聯(lián)技術(shù)（TRO）等方案來降低功耗，但這些方案也存在標(biāo)準(zhǔn)化、鏈路性能、可持續(xù)性等方面的挑戰(zhàn)。

當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于光模塊和光芯片的測試標(biāo)準(zhǔn)可能不太適用于某些特定場景，如 AI 網(wǎng)絡(luò)。這就需要制定更嚴(yán)格或更適用的標(biāo)準(zhǔn)，并加強光模塊在各系統(tǒng)設(shè)備上的集成適配測試。

此外，在實現(xiàn)量產(chǎn)的過程中，存在如何降低成本、提高自動化水平以及實現(xiàn)產(chǎn)品的更高標(biāo)準(zhǔn)化以達(dá)到規(guī)模效應(yīng)等問題。例如，批量化生產(chǎn)時可能面臨產(chǎn)品良率不達(dá)標(biāo)等風(fēng)險。要與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的其他設(shè)備和系統(tǒng)兼容，包括與交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口兼容性，以及與不同廠家設(shè)備的互操作性等。

800G光模塊的電接口和光接口架構(gòu)

研究表明，對于電接口來說，當(dāng)電接口的單路速率與光接口的單路速率匹配時，光模塊的架構(gòu)達(dá)到最優(yōu)，具有低功耗、高性價比等優(yōu)勢。單通道100G電接口適用于8*100G光模塊，單通道200G電接口適用于4*200G光模塊。在封裝方面，800 Gbit/s光模塊有多種形式，包括雙密度四通道小型可插拔（QSFP-DD800）和八通道小型可插拔（OSFP）。800G光模塊的光接口架構(gòu)主要有以下三種類型：

8×100G PAM4

8×100G PAM4 收發(fā)器以 53 Gbd 運行，并利用 8 對數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、8 個激光器、8 對光收發(fā)器以及 1 對 8 -基于以太網(wǎng)通道的通道粗波分復(fù)用器(CWDM)或LAN-WDM復(fù)用器和解復(fù)用器。

4×200G PAM4

PAM4 收發(fā)器以 106 Gbd 運行，采用 4 對 DAC 和 ADC、4 對光收發(fā)器（包括 4 個激光器）以及 1 對 4 通道 CWDM 或 LAN-WDM 復(fù)用器和解復(fù)用器。

800G相干光模塊

它在 16QAM 調(diào)制下以 128 Gbd 運行，利用 4 對 DAC 和 ADC、1 個激光器和 1 對光收發(fā)器。它可以在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的相干光模塊中采用固定波長激光器，以降低成本和功耗。

是德科技解決方案助力 800G和1.6T技術(shù)發(fā)展

5G 和物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)流正在推動流量迅猛增長，對整個網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心提出了前所未有的帶寬需求。在數(shù)據(jù)中心陸續(xù)部署 400G 收發(fā)信機的同時，業(yè)界也在緊鑼密鼓地研發(fā) 800G 和 1.6T 技術(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)和演進過程中，是德科技與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者合作，為用戶提供和推薦800G測試解決方案。了解能夠以每通道 112 Gbps 和 224 Gbps 速度進行光電驗證和一致性測試的是德科技綜合多平臺解決方案。

1)800G / 1.6T 設(shè)計與仿真

800 Gb/s 乃至更高的 1.6 Tb/s 數(shù)據(jù)速率將 PAM4 信令性能提升至物理極限。工程師通常需要耗費幾個月的時間，想辦法克服高速串行設(shè)計所帶來的挑戰(zhàn)。通過綜合通道和電磁仿真，您可以大幅提升設(shè)計效率。PathWave 先進設(shè)計系統(tǒng)中的信道仿真器和 IBIS-AMI 模型，讓您僅需幾分鐘便能準(zhǔn)確仿真包含抖動、均衡、時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)等特性的復(fù)雜信號鏈路。是德科技創(chuàng)新的電-光-電（E-O-E）解決方案使您能夠在給定的比特誤碼率目標(biāo)范圍內(nèi)仿真自己的設(shè)計，從而對光鏈路進行端到端分析。

Keysight IxVerify 可提供虛擬化的以太網(wǎng)設(shè)計驗證解決方案，降低使用專用和專業(yè)化硬件的成本，同時提高靈活性。

2)800G 驗證測試

要實現(xiàn) 800 Gb/s 的鏈路容量，您需要根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的成本、功耗、空間和后向兼容性需求進行權(quán)衡。是德科技的研發(fā)用實時光收發(fā)信機測試解決方案具有出色的帶寬和靈活性，能夠?qū)?800G 鏈路進行深入可靠的分析。新型 M8199A 任意波形發(fā)生器支持更高階的調(diào)制方案，再結(jié)合使用本底噪聲超低、準(zhǔn)確度超高的 UXR Infiniium 110 GHz 示波器，能夠讓您驗證器件的真實性能。

讓背板、電纜、連接器、內(nèi)插器、芯片和印刷電路板等物理層互連的測試不再繁瑣。是德科技的物理層測試系統(tǒng)（PLTS）軟件和可擴展的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀使您能夠在高達(dá) 53 GHz 的頻率范圍內(nèi)測試最多 32 個通道。我們可以幫助您確保設(shè)計的信號完整性符合最高 1.6T 的先進網(wǎng)絡(luò)的需求。

3)800G / 1.6T 參數(shù)測試

光集成電路（PIC）使下一代網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的容量，并能顯著降低功耗和提升可制造性。您需要進行光電晶圓級參數(shù)測試，包括薄膜電阻和電容的電氣測量，以及衰減和響應(yīng)度的光學(xué)測量，從而表征 PIC 材料和結(jié)構(gòu)質(zhì)量。是德科技的光晶圓測試解決方案――包括新型 N4372E 110 GHz 光波器件分析儀――可以幫助您表征 PIC 和光器件。

4)800G 一致性測試

包括 IEEE 802.3ck和 OIFCEI112G 電氣標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的 800G 標(biāo)準(zhǔn)還在持續(xù)演進。我們將繼續(xù)更新是德科技的測試解決方案，緊密跟蹤標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。我們的解決方案可幫助您在標(biāo)準(zhǔn)制定完畢之前便驗證新的測試方法和規(guī)范。

對于 100、200、400 和 800 Gb/s 標(biāo)準(zhǔn)，您需要易于使用的自動化測試應(yīng)用程序，這樣無需深入了解標(biāo)準(zhǔn)即可輕松執(zhí)行測試。我們可以幫助您將 PAM4 器件的表征時間從幾小時縮短到幾分鐘。

5)800G 制造測試

在收發(fā)信機制造應(yīng)用中，想要提升數(shù)據(jù)速率同時降低產(chǎn)品成本，面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。此時需要一款高度準(zhǔn)確、效率出眾的測試系統(tǒng)。是德科技的 PAM4 測量分解解決方案可以幫助用戶在 4 個通道上并行采集和分析波形，從而顯著優(yōu)化硬件的使用并提升測試吞吐量。時鐘模塊或集成時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊盡量減少了占用空間。

——內(nèi)容來源：是德科技等網(wǎng)絡(luò)資源

審核編輯 黃宇