專訪橙科微王琿博士：攜手產(chǎn)業(yè)突破瓶頸 打造優(yōu)質(zhì)光通訊DSP

  ICC訊（編輯：Aiur）2021是我國(guó)十四五規(guī)劃開局之年，5G基站和數(shù)據(jù)中心等信息化基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模正在快速發(fā)展擴(kuò)大，光通訊技術(shù)作為新基建的全光底座，是5G、數(shù)據(jù)中心、光纖接入等光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的支撐基礎(chǔ)。光通訊是光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作和發(fā)展優(yōu)化的關(guān)鍵，伴隨用戶網(wǎng)絡(luò)的迭代升級(jí)，國(guó)產(chǎn)光通信芯片廠商正在迎來屬于自己的空間舞臺(tái)。

  近日，訊石光通訊網(wǎng)采訪了我國(guó)光通訊數(shù)字芯片提供商上海橙科微電子科技有限公司(簡(jiǎn)稱橙科微電子)創(chuàng)始人王琿博士，公司專注于新一代高速網(wǎng)絡(luò)通訊芯片研發(fā)和銷售，產(chǎn)品應(yīng)用于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和5G通信等應(yīng)用領(lǐng)域。 在光通訊領(lǐng)域，公司推出的高速PAM4 DSP(專用數(shù)字信號(hào)處理器)芯片，廣泛應(yīng)用在各類型光模塊產(chǎn)品中，光通訊DSP市場(chǎng)被國(guó)外廠商高度壟斷，要突破我國(guó)在光通訊DSP方面的瓶頸，就需要產(chǎn)業(yè)上下積極協(xié)作。

  隨著數(shù)據(jù)中心、5G通訊對(duì)采用PAM4調(diào)制實(shí)現(xiàn)高速信號(hào)的光模塊需求逐步釋放，PAM4 DSP市場(chǎng)正在快速發(fā)展。據(jù)LightCouting預(yù)測(cè)，2020-2024年全球光模塊IC芯片組市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)將達(dá)20%。在數(shù)據(jù)中心，PAM4 DSP芯片在以太網(wǎng)傳輸將占200GbE.2x200GbE和400GbE市場(chǎng)的50%以上。5G前傳和中回傳對(duì)25G/50G/100G的需求也將帶動(dòng)PAM4 DSP市場(chǎng)發(fā)展。

LigthCounting預(yù)測(cè)2020-2024全球光模塊芯片市場(chǎng)走勢(shì)(來源：橙科微電子報(bào)告)

  王總表示，針對(duì)高速光模塊市場(chǎng)的趨勢(shì)和機(jī)遇，作為IC設(shè)計(jì)企業(yè)，橙科微電子根據(jù)市場(chǎng)趨勢(shì)的演進(jìn)方向進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃和研發(fā)。成功于2019年推出全集成激光器驅(qū)動(dòng)的25G/50G PAM4 DSP產(chǎn)品，于2020年推出25G NRZ CDR，樣品送往模塊廠商客戶進(jìn)行驗(yàn)證并獲得良好反饋。2021年，公司還發(fā)布了50G工業(yè)溫度的PAM4 DSP產(chǎn)品和面向數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的全集成激光器驅(qū)動(dòng)的200G PAM4 DSP產(chǎn)品。

  據(jù)訊石了解，橙科微研制的PAM4 DSP電芯片采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純數(shù)字CMOS DSP技術(shù)，是全球首款集成50G PAM4 DSP和高擺幅線性激光驅(qū)動(dòng)的全集成單芯片產(chǎn)品，可直接驅(qū)動(dòng)EML和DML激光器，輸出差分?jǐn)[幅超過3.5V，集成了各類型激光器的驅(qū)動(dòng)器，有效降低客戶的BOM成本和系統(tǒng)的調(diào)試難度和復(fù)雜度，并且支持Gearbox/Retimer兩種工作模式，具有低功耗、方案適配廣的優(yōu)勢(shì)。

  2020年，公司與國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心合作，共同完成了首款基于全國(guó)產(chǎn)芯片的50G PAM4高速光模塊研制和認(rèn)證，共同打造完整可控的國(guó)產(chǎn)光模塊產(chǎn)業(yè)鏈。2021年上半年，橙科微發(fā)布了支持工業(yè)級(jí)溫度的50G PAM4 DSP，滿足模塊和設(shè)備廠商對(duì)各類跨距和不同溫度的50G PAM4光模塊的需要。

  在后續(xù)新產(chǎn)品方面，2021年下半年，橙科微將推出全集成激光器驅(qū)動(dòng)的200G PAM4 DSP產(chǎn)品，支持200GbE(4:4)的以太網(wǎng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，為模塊和數(shù)據(jù)中心客戶提供芯片解決方案。同時(shí)，預(yù)計(jì)于2022年上半年，公司將會(huì)推出400G PAM4 DSP的芯片。

  光電子芯片被認(rèn)為是當(dāng)前我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)鏈的共性瓶頸，根據(jù)中國(guó)電子元件協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2017年我國(guó)光通訊25Gb/s及以上光芯片國(guó)產(chǎn)化率僅為3%，25Gb/s及以上電芯片國(guó)產(chǎn)化率甚至為零。經(jīng)過以橙科微為代表的光通訊芯片廠商的努力研發(fā)，在高速25G/50G電芯片方面已經(jīng)出現(xiàn)了中國(guó)的產(chǎn)品代表。光模塊市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者海信寬帶聯(lián)合創(chuàng)始人李大偉博士曾在近期指出，時(shí)至2021年，中國(guó)在高速光通信器件的國(guó)產(chǎn)化方面取得重大進(jìn)展，其中25Gb/s的光芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到30%，電芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到25%，這是光通訊產(chǎn)業(yè)鏈上下游攜手并進(jìn)，突破產(chǎn)業(yè)共性瓶頸的成果。

2021核心器件國(guó)產(chǎn)化率進(jìn)展(來源：OPTiNET海信寬帶報(bào)告)

  光模塊市場(chǎng)對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片認(rèn)可的逐步上升，而面對(duì)巨大的國(guó)產(chǎn)化替代空間，王總認(rèn)為企業(yè)要堅(jiān)持做好產(chǎn)品的理念，要把握市場(chǎng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)點(diǎn)，積極配合客戶研發(fā)驗(yàn)證，在客戶的產(chǎn)品迭代中找到自己切入的節(jié)點(diǎn)。如今，50G PAM4市場(chǎng)正在起步，光模塊廠商研發(fā)5G PAM4模塊需要對(duì)多家電芯片廠商的產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證緊密配合，這就賦予國(guó)產(chǎn)DSP廠商切入市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，橙科微積極參與其中并獲得了高度評(píng)價(jià)，為后續(xù)的產(chǎn)品交付奠定基礎(chǔ)。

  未來的光通訊市場(chǎng)很有可能是多種技術(shù)的并存局面，例如硅光子和III-V族、CPO和可插拔，在PAM4高階調(diào)制信號(hào)方面也存在由Open eye提出的模擬方案與DSP進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。王總認(rèn)為模擬方案會(huì)存在一定的應(yīng)用場(chǎng)景，但DSP的性能優(yōu)勢(shì)和基于CMOS大批量制造將為其規(guī)模化商用提供助力。

  但無論是模擬還是數(shù)字芯片，國(guó)產(chǎn)化的高端芯片皆無法一蹴而就，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)要持續(xù)打造核心競(jìng)爭(zhēng)力，即圍繞核心技術(shù)、自主產(chǎn)權(quán)和自主設(shè)計(jì)進(jìn)行投入，以符合市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律。目前，橙科微團(tuán)隊(duì)擁有80人，30%擁有博士學(xué)位，覆蓋模擬、數(shù)字、軟件和硬件設(shè)計(jì)，形成全面的產(chǎn)品研發(fā)能力。

橙科微電子創(chuàng)始人王琿博士(中)接受訊石采訪

  王總表示，資本、客戶和芯片企業(yè)在抓住機(jī)遇的同時(shí)，要更具耐心和腳踏實(shí)地的精神，產(chǎn)業(yè)緊密協(xié)作，共同推動(dòng)高速光通訊芯片國(guó)產(chǎn)化。橙科微電子將持續(xù)進(jìn)行PAM4 DSP產(chǎn)品迭代升級(jí)，為未來400G/800G乃至更高速的光網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品。