光模塊應(yīng)用于復(fù)雜的系統(tǒng)中,替代應(yīng)用了10多年的SNAP12發(fā)射器/接收器。這使收發(fā)器和半導(dǎo)體制造商的熱情大增。安華高的microPOD在展會(huì)上頻頻亮相,并用于IBM的BlueWatersHPC中。這引起了收發(fā)器廠商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的高度關(guān)注。當(dāng)大半導(dǎo)體ASICs的速度增加到25GHz,電信號(hào)穿過傳統(tǒng)FR4PCBoard,到達(dá)其他器件的距離縮短到6英寸。2012年5月,光網(wǎng)絡(luò)互連論壇(OIF)設(shè)立了數(shù)個(gè)工作小組,來定義ASIC如何與下一代56Gbps速率光接口相接。在PCB上傳輸距離在10mm到50mm之間。
前面板把服務(wù)器、交換機(jī)、路由器和銅線連接起來,就像聲速有極限一樣,它的瓶頸是10Gbps。這時(shí)光纜傳輸距離縮短,成本增加。沒有什么能比發(fā)生在Ethernet,無所不在1GbE和超五類雙絞線電纜中的事情更能說明這個(gè)情形了。從1GBASE-T過渡到10GBASE-T,風(fēng)投投入6億美元,10多個(gè)創(chuàng)業(yè)企業(yè)卷入這場(chǎng)鏖戰(zhàn),8年之后,仍是唱著這樣的高調(diào):“等到我們2014年研發(fā)出28-nmCMOS,那就棒了!”一個(gè)1GEthernetNIC市價(jià)是30美元,而一個(gè)10GBase-Tboard大約是500美元。相似的情形,直連電纜生產(chǎn)商發(fā)現(xiàn)每每速率增加,傳輸距離縮短。10G可傳輸7米,14G(FDR)就縮短到3米了。到了25G,就需要在每個(gè)電纜末端安裝有源信號(hào)狀況芯片,來達(dá)到3-5米的傳輸距離。
10Gbps是過去前面板(frontpanel)的極限,而25Gbp則代表PCB上的系統(tǒng)里面的極限。25G信號(hào)傳輸6英寸,就開始大大衰減,需要越來越多的補(bǔ)償電子芯片來保存、重建和重新傳送這些信號(hào)。需要重定時(shí)器、時(shí)鐘/數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)、預(yù)加重、甚至DSP來使電信號(hào)以合適的距離通過電路板。PCB設(shè)計(jì)還改變并且需要先進(jìn)的材料,如Megtron。它的成本通常高于傳統(tǒng)FR4玻璃纖維200%到500%倍。高速電路板變得更像模擬射頻電路,而不是像傳統(tǒng)的數(shù)字電子電路。其復(fù)雜程度以指數(shù)倍上升。在25G所需要的設(shè)計(jì)技能處于模擬設(shè)計(jì)領(lǐng)域的“黑色藝術(shù)”地帶:工程師和CAE/CAD工具的數(shù)據(jù)都寥寥無幾。當(dāng)然,設(shè)計(jì)可以用復(fù)雜的電子電路來實(shí)現(xiàn)。問題是以多少個(gè)配件,花多少成本和有多大的功率消耗?人人都會(huì)在思索:“下一步40G-56G將會(huì)怎樣?在40G-56G會(huì)使用VCSELs嗎?抑或是這個(gè)行業(yè)會(huì)轉(zhuǎn)向硅光子技術(shù)和WDM技術(shù)?”同時(shí)光子技術(shù)在迅速降價(jià),他們各得其所。
現(xiàn)在這個(gè)行業(yè)處于轉(zhuǎn)折點(diǎn)。EOM,始于20世紀(jì)90年代,以做SNAP12和POP4發(fā)射器和接收器起家。他們注定在高速電子系統(tǒng)成為設(shè)計(jì)者中的生力軍。最近的展會(huì)和論壇表明
展出的服務(wù)器刀片說明光互連(而不是銅線)幾乎出現(xiàn)在每個(gè)接口。安華高microPODs成為焦點(diǎn)。引起競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者的矚目。
嵌入式光模塊可以把光收發(fā)器安置在強(qiáng)大的、速度高達(dá)25GHz的CMOS芯片旁邊,它們位于大電路板的中央。通過幾個(gè)毫米的距離,高速信號(hào)可以移動(dòng)到光領(lǐng)域,這時(shí)傳輸距離很輕易地達(dá)到20-30米,沒有電磁影響、信號(hào)耗損,延遲更低。高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)總是使器件更緊湊,這樣就聚集熱量,一旦到了光領(lǐng)域,這些器件可以定位,幾乎像郵編一樣定位!這使高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)生了翻天覆地的變化。設(shè)計(jì)工程師們努力鉆研,使用EOM來解決復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題。這給收發(fā)器生產(chǎn)商展現(xiàn)了一個(gè)嶄新的市場(chǎng),開辟了長(zhǎng)期的增長(zhǎng)空間。
然而,移到系統(tǒng)地盤內(nèi)部與在前面板外面不是相同的技術(shù)和經(jīng)營(yíng)環(huán)境。就像傳統(tǒng)的可插收發(fā)器的情形那樣。市場(chǎng)瞬息萬變,產(chǎn)品要求也變化迥異,從散熱、封裝、連接器到苛刻的供應(yīng)商和產(chǎn)品資格周期,有可能需要一年完成!EOM更像關(guān)鍵設(shè)計(jì)中的核心芯片器件,而不是很容易交換、可插可拔的收發(fā)器。
更麻煩的是,沒有產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),沒有MSA,沒有IEEE委員會(huì),沒有標(biāo)準(zhǔn)封裝,沒有標(biāo)準(zhǔn)連接器、線率和配置…。實(shí)際上是沒有任何定義和標(biāo)準(zhǔn)化!雖然,技術(shù)革新很振奮人心,但是這使經(jīng)理人和設(shè)計(jì)師們要做出復(fù)雜的經(jīng)營(yíng)決策?,F(xiàn)在市面上互相競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品很少。然而,LightCounting發(fā)現(xiàn)很多原型機(jī)和展會(huì)展示品,供應(yīng)商在測(cè)試客戶需求。這個(gè)領(lǐng)域?qū)⑦x擇最好的技術(shù)解決方案,收發(fā)器廠家羈絆于傳統(tǒng)的MSA限制,但是在這里,這種限制很少。
我們看到HPC領(lǐng)域會(huì)繼續(xù)大有前途,并一直延伸到大的,100G-400G交換機(jī)和路由器,因?yàn)楹芏喙_的問題都理清了,價(jià)格講下來了。我們預(yù)測(cè)這種技術(shù)會(huì)一直被沿用到數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器主機(jī)板,最終會(huì)到底高速視頻系統(tǒng)、HDTV、PCs、平板電腦、智能手機(jī)。然而道路不是平坦的。對(duì)光器件供應(yīng)商來說充滿荊棘(限制?)--而且CMOS電子不會(huì)輕易罷休!
商業(yè)市場(chǎng)將會(huì)從2012年的4萬個(gè)、300萬美元增長(zhǎng)到2017年前的68。5萬個(gè)、3900萬美元。起先,相當(dāng)大部分的生意機(jī)會(huì)是量身定做的EOMs,然后發(fā)展到傳統(tǒng)的多產(chǎn)品供應(yīng)商以及符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的收發(fā)器生產(chǎn)商。定制設(shè)計(jì)的EOMs用于HPCs和核心交換機(jī)和路由器。關(guān)于它的預(yù)測(cè)是2012年1100萬美元,2014-2015年達(dá)到高峰值2900萬美元,然后回落,因?yàn)椋@時(shí)會(huì)采用硅光子技術(shù)和嵌入式光模塊技術(shù)。25G/28GEOMs將是賺大錢的產(chǎn)品,而且會(huì)在市場(chǎng)上行銷一個(gè)時(shí)期,因?yàn)榇蠖鄶?shù)數(shù)據(jù)中心協(xié)議集中在25G這塊。CMOS補(bǔ)償電子將會(huì)贏得25G以下的設(shè)計(jì)。
EOM報(bào)告詳細(xì)闡述了市場(chǎng)機(jī)遇、時(shí)機(jī)、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和行業(yè)挑戰(zhàn)。解析了5個(gè)應(yīng)用以及它們對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品要求。市場(chǎng)發(fā)展軌跡是以HPC開始,然后轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)中心交換機(jī)、服務(wù)器、存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施,一直到HDTV、平板電腦和智能手機(jī)用的商業(yè)視頻和消費(fèi)類電子產(chǎn)品。我們?cè)敿?xì)列舉了EOM應(yīng)用:從中板到夾層板。夾層板與大芯片、芯片上的EOM、玻璃和聚合物光學(xué)底板并行。未來5年預(yù)測(cè)報(bào)告收錄了出貨量、平均銷售價(jià)格、銷售額。分析了隨著時(shí)間推移,應(yīng)用機(jī)遇、速率、期望產(chǎn)品要求等的變化以及協(xié)議路線圖和其他關(guān)鍵時(shí)機(jī)的產(chǎn)品應(yīng)用等。EOM產(chǎn)品和公司也收錄在內(nèi)。
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