在OFC2026上,OpenLight聚焦于光子集成,特别是将激光直接集成到光子专用集成电路(PASIC)上。随着光通信产业不断扩展以支持AI基础设施、更高带宽的光学器件和共封装光学(CPO),光子集成正变得越来越重要。
集成激光提升效率并降低功耗
将激光直接集成到光子芯片上,可以减少分立元件的数量,消除复杂的光学对准工艺,并实现更具可扩展性的制造。OpenLight不是销售固定的光学器件,而是为客户提供一个光子设计平台和元件库,使企业能够使用标准的半导体设计工具和代工厂制造来设计定制化的PIC。
OpenLight首席执行官Dr.AdamCarter表示:“我们为客户提供一个元件库,让他们根据自己的规格设计芯片。他们可以使用标准的半导体设计软件模拟电路,将设计发送给代工厂,然后开始制造晶圆。我们真正想做的是将硅的规模经济和成本结构引入光子学世界。我们正试图将光学‘硅片化’。”
通过将激光直接集成到芯片上,耦合效率可以接近约90%,从而降低了对更高驱动电压的需求,并降低了整体功耗。随着光互连速度向1.6T和3.2T迈进,以及功耗效率和热约束在AI数据中心和高性能计算系统中变得至关重要,这种集成水平变得越来越重要。
虽然数字信号处理器(DSP)仍然消耗光模块中的大部分功率,但降低光功耗有助于提高高密度环境中的整体系统效率和热管理。在大规模AI部署中,即使在光层实现渐进式改进,也可能在系统层面产生有意义的影响。
可插拔光学与共封装光学(CPO)的对比
Carter还谈到了OFC2026上讨论最多的话题之一:从可插拔光学向共封装光学(CPO)的过渡。他说:“可插拔器件不会消失,但随着带宽密度要求的不断提高,它们的作用将发生变化。”
可插拔光学的主要限制是电信号完整性和连接器密度。随着每端口带宽的增加和电路通道数量的增长,电互连变得越来越难以扩展。CPO正在成为一种解决方案,特别是在大型AI计算集群内部的扩展架构中,光互连可以减少交换机和相邻组件之间短距离电连接的依赖。
虽然可插拔光学很可能在横向扩展网络架构中继续保持主导地位,但CPO将进入密度和功耗限制更为严格的大型计算集群内部。将激光器等有源元件直接集成到PIC上的平台,预计将在实现这些更高密度架构方面发挥重要作用。
可以理解的是,AI集群的快速增长正在加速这一转变。随着GPU集群扩展到数十万甚至数百万个GPU,电互连的数量变得不切实际,这推动行业向系统内部而非仅在系统之间的光互连方向发展。
通信之外的市场
目前,通信是光子集成最大且增长最快的市场。尽管如此,OpenLight正在将其平台定位到多个行业,包括汽车传感、工业传感、国防、医疗设备,以及量子计算和AR/VR等新兴技术。Carter表示:“幸运的是,这些市场各自处于不同的成熟阶段,随着时间的推移提供了多种增长机会。”
OpenLight最近宣布,通过其代工厂制造工艺获得了首批客户生产订单,这一里程碑表明该平台满足了生产部署所需的可靠性和性能要求。从设计赋能到生产订单的进展,反映了平台模式正得到越来越多的采用。
随着AI基础设施不断推动光互连密度、功率效率和集成水平,光子集成平台可能在光学元件的设计和制造中发挥越来越大的作用。
OpenLight的光子设计平台
与传统的光学元件供应商销售成品器件不同,OpenLight的运营更像一家半导体平台公司。该公司提供一个光子工艺设计套件(PDK),其中包含一个光子元件库——激光器、调制器、波导和其他构建模块——客户可以使用这些元件设计自己的光子专用集成电路。
工程师使用半导体软件公司的标准电子设计自动化(EDA)工具设计光子电路,模拟光学和电学性能,然后将设计提交给半导体代工厂进行晶圆制造。这种模式模仿了无晶圆半导体行业,使企业无需建造自己的制造工厂即可设计定制光子芯片。
这种方法旨在将半导体式的规模、成本结构和制造工艺引入光子学,实现更高水平的集成,并随着产量的增加可能降低光学元件的成本。该平台还允许将有源元件(如激光器)直接集成到光子芯片上,从而提高效率,减少封装复杂性,并支持AI、高性能计算和下一代网络所需的高密度光互连。
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