光通信：光器件、光芯片及电芯片

清晰记得，大学激光原理实验课上，做光纤熔接的时候，授课老师恐吓我们，小心别把光纤掰断了，特别是要小心别扎到手指里，光纤很细，很容易随着毛细血管流入到心脏，因为又是透明的，所以医院CT机也检测不出来……

这个阴影笼罩在我记忆里，直到现在都没搞明白，是真的还是老师在吓唬人，懂行的朋友可以评论一下。

留下的后遗症就是，前些日子家里终于把歌华有线的同轴电缆上网，换成了联通的光纤入户。业务员小哥上门拉光纤的时候，现场做光纤焊接，还特别小心的提醒了一句……

结果小哥搬出光纤熔接机，三下五除二就搞定了，比起当年我们眯着眼睛颤颤巍巍去对接光纤头，熟练度多了，这是一门技术活儿。

废话不多说，我们今天聊聊光通信，光器件，以及剥掉光器件外壳，里面的各种光芯片、电芯片……

我们都知道，5G时代已经来临，基站也在紧锣密鼓地投资建设中，5G制式手机已经成了标配。但这都属于无线层面，5G网络建设不仅仅包含无线接入网络建设，eMBB增强移动宽带的通信需求，对承载网、骨干传输网的建设也同样提出了要求。

而承载网、骨干传输网的主角，就是光通信网络了。

一句话概括光通信原理：所有信息通信信号，初始状态都是电信号（模拟/数字），否则我们的IC芯片无法处理。要实现光纤通信，信号发射端，需要将电信号转换为光信号，通过光纤传输到远端。信号接收端，光探测器接收到光信号，并转化成可处理的电信号。

光通信除了传输光纤，还需要光通信设备，而光通信设备的核心为光模块；光模块的核心为光有源器件和电芯片；光有源器件的核心为光芯片；光芯片包括激光器芯片、探测器芯片；电芯片包括TIA、 LD Driver、 CDR芯片等。

目前光模块中，除去相应的组件（外壳、PCB、气密、温控等），芯片成本占70%，其中，光芯片成本占40%，电芯片成本占30%左右。但也需要区分中低端不同水平的光模块，速率越高，对信号处理能力要求越高，电芯片成本占比越高。

根据中国电子元件行业协会发布的《中国光电子器件产业技术发展路线图》，光电产业从产业链角度看，包括光辐射（激光器）、光探测、光传输、光处理、光显示、光存储、光集成以及光转换（光伏）等多个领域。光通信器件按照其物理形态的不同，可分为芯片、光有源器件、光无源器件、光模块与子系统四大类。

在整个网络架构中，各个模块位置，可以参考一下：

一口气发布5款芯片，Credo跨入光通信技术第一梯队

“在性能、功耗、成本等方面都敢于‘亮剑’！”

9月8日，Credo宣布推出Seagull 50芯片，一款专供于5G无线通信网络中前传/中传光模块的高性能光通信数字信号处理器（DSP）。Credo Seagull 50满足了移动网络不断攀升的带宽需求，支持长距离传输及工业级工作温度范围。Credo Seagull 50 可配置为两种工作模式：2x25G <—>1x50G 及 1x50G <—> 1x50G。Seagull 50产品采用Credo独特设计架构，最大程度减小芯片尺寸，并使用主流工艺制程以降低产品成本。

Credo架构副总裁钱浩立表示：“Credo Seagull 50高性能DSP是 5G无线通信网络的理想之选，该产品是Credo专为5G下一代前传和中传网络而打造。”

650 Group创始人兼技术分析师Chris DePuy表示：“在5G网络中，无线接入网（RAN）架构有了很大改变，这使得5G网络需要更多高带宽的前传和中传连接。5G时代大量的新增网络连接，需要能够以50G速率传输数公里的新一代大容量传输系统作为支撑。”

Credo Seagull 50（产品编号：CFD10101）是一款多功能全双工产品，具有行业领先的低功耗性能，可用于下一代支持基于PAM4调制的50Gbps SR / DR / FR / LR / ER 多种传输距离下的QSFP28，DSFP及SFP56可插拔光模块。 Seagull 50可在-40℃至+ 85℃的工业级温度范围内工作，非常适合在数据中心和5G无线/ eCPRI前传、中传和回传应用中使用。

Seagull 50是一款具有两种模式的光通信DSP，可用作Gearbox或Retimer。

在Gearbox模式下，芯片配置为：设备侧双通道24.33-25.78Gbps NRZ到线路侧单通道50.135-53.125Gbps PAM4；在Retimer模式下，配置为：单通道50.135-53.125Gbps PAM4到单通道50.135-53.125Gbps PAM4。

Seagull 50采用了Credo领先的数字信号处理（DSP）技术和均衡技术。在保持高性能的同时，低成本是需要广泛部署的5G网络对光模块的主要诉求之一，因此作为光模块中关键组件的DSP需要实现成本相宜，进而推动DML激光器的广泛使用，最终可以加速那些还未成熟的光器件的发展。这种设计导向还要支持作为前传刚需的工业级工作温度范围，以及中传/回传中更长的传输距离。 DSP可以通过补偿由光器件、温变和光纤原因造成的光损伤及非线性效应来提供高性能、稳定可靠的光通信解决方案。

Credo Seagull 50 关键特性包括：

· 2x25G <—> 1x50G及1x50 <—> 1x50G两种配置模式

· 可与现有光模块实现互联互通

· 发端多阶预加重

· 连续时间线性均衡器（CTLE）

· 高性能DSP具有多阶DFE/FFE接收均衡能力

· 经过优化的、领先同侪的紧凑固件

· 支持工业级温度范围（-40oC to 85oC）

· 确定的时延

· 行业领先的超低功耗

此外，Credo还发布了DOVE系列光通信DSP 4款产品。Credo将于2020年9月9日至11日，在中国深圳国际光电博览会（CIOE 2020）期间，于8A21号展位为大家现场展示Seagull 50以及最近发布的Dove 100/150/200/400 DSP产品。

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