2017OPTINET光器件專題論壇回顧：芯片是最大制約因素

　　海信黃博士：我國光網(wǎng)絡(luò)各層次表現(xiàn)不一致，光器件相對弱一些，但光模塊與世界基本接軌，如100G數(shù)據(jù)中心光模塊，像旭創(chuàng)、光迅海信都在批量出貨。目前我國在相干光通訊還是空白狀態(tài)，但這要打個引號，主要我們不清楚華為準(zhǔn)備怎么做，由于華為本身也有光模塊產(chǎn)品，尤其是高端光模塊是內(nèi)配。假定華為中興在最高端的傳輸網(wǎng)有自己的能力，那我們商業(yè)化光模塊供應(yīng)商在接入網(wǎng)就是百分之百領(lǐng)先，在數(shù)據(jù)中心也有比較先進的水平。再往下面看，光芯片能力，中國在這方面的弱點就十分明顯，10G激光器光芯片我國有一定的供應(yīng)能力，但25G就完全不行，同樣大功率激光器方面差距也比較大。至于硅光，我了解到主流企業(yè)都在進行開發(fā)，但離大規(guī)模商用水平尚遠(yuǎn)。在VCSEL方面我們與國外先進產(chǎn)品差距也比較大。所以總體來看，光模塊本身是與世界接軌，除了幾個漏洞，如芯片。芯片方面我國中低端產(chǎn)品基本與國外拉平，但高端距離很大。當(dāng)然現(xiàn)在很多新興公司的情況我不了解。電芯片方面，比如優(yōu)迅有很好的市場份額，中電29所等企業(yè)形式也很好，10G及以下的芯片目前有沒問題，25G也有公司也做出樣品，還有相干領(lǐng)域也有一些公司在專研?？傮w來看，電芯片追趕國外步伐要比光芯片快一些。

黃衛(wèi)平博士發(fā)言

　　主持人：所以光通訊芯片跟國外有差距，但不像別的領(lǐng)域這么大?

　　海信黃博士：也許，跟微電子相比，光電子差距要小些

　　主持人：好，那接下來有請華為鄧工就這個問題闡述下看法。

　　華為鄧工：我補充下，華為是一個設(shè)備集成商，首先希望由產(chǎn)業(yè)鏈提供光器件產(chǎn)品，如果業(yè)界在高端領(lǐng)域不具備國產(chǎn)能力，那么華為會重點投入研發(fā)。到目前為止，我們已經(jīng)自研100G/00G/00G相干光模塊，但內(nèi)部光器件比如光源和調(diào)制器依然需要從國外采購。相干另外一個關(guān)鍵點是DSP，這是一個核心競爭力，華為在國內(nèi)還不能供應(yīng)情況下也做了延伸?？傮w來看，華為光系統(tǒng)設(shè)備在行業(yè)里是TOP1水平，但光器件方面也如黃博士所說，國內(nèi)水平不算低但還需加強高端研發(fā)，尤其是可調(diào)諧激光器，EML激光器等。

　　主持人：感謝鄧工解答，那么請教旭創(chuàng)劉總，國內(nèi)有源器件與國外領(lǐng)先廠商各處于什么位置?什么時候會能夠齊頭并進?

　　旭創(chuàng)劉總：剛才黃博士已經(jīng)部分回答這個問題，我們國家光網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)最好的是設(shè)備商，如今華為是全球NO.1，同時也是全球最大光器件采購商。我們模塊水平與國外對手整體還有不算很大的差距，因為模塊涉及很多制造層面，這是我國的優(yōu)勢。數(shù)據(jù)中心方面，海信、光迅、新易盛和我們都做得不錯，但高端模塊如海外OCLARO公司等差距還是存在的，主要體現(xiàn)在在內(nèi)部器件層面，首先是光芯片如DFB、25G或100G核心芯片等真正批量發(fā)貨的還是日美廠商。其次是電芯片國內(nèi)進步比較快，一定程度上能和Boardcom、semtech等領(lǐng)先企業(yè)抗衡，但核心器件要趕上國外還有段距離。華為情況比較特殊雖然他們技術(shù)能力強，但要實現(xiàn)真正的市場競爭還需要我們在芯片領(lǐng)域多努力。

　　主持人：我看到市面上你們公司(旭創(chuàng))出了100G光模塊?

劉圣博士期待國內(nèi)芯片崛起

　　旭創(chuàng)劉總：是的，100G今年的量非常大，全球各大公司都在發(fā)貨，我想我們100G產(chǎn)品能進入全球前三，主要銷往數(shù)據(jù)中心。只是里面使用的芯片都是從國外買的，我每年需要花費大量資金購買芯片卻還要面臨供不應(yīng)求情況，導(dǎo)致很多訂單交不出來，原因一方面是產(chǎn)能，另外方面也是國內(nèi)上游器件(芯片)跟不上我們要求。如果國內(nèi)有一兩家能夠國產(chǎn)，可以極大緩解供應(yīng)鏈緊張情況以及保證供應(yīng)安全問題，像去年中興被制裁的事情給了我們很大的警示。由此來看中國光通訊是外表強大內(nèi)在脆弱，貿(mào)易戰(zhàn)很可能使中國光通訊垮掉。

　　主持人：好，感謝。下面想談?wù)劯叨丝萍籍a(chǎn)品情況，想請優(yōu)迅黃總談?wù)務(wù)c產(chǎn)業(yè)鏈如何配合才能使行業(yè)走得更遠(yuǎn)?

　　優(yōu)迅黃總：我剛剛從科技部一個會議上歸來，國家對基礎(chǔ)芯片如何追趕世界水平，其實已經(jīng)非常努力與重視，中央與地方政府都出臺很多扶持政策來支持我們，這是我們發(fā)展的一個新動力。另外就前面幾位所講的內(nèi)容，我認(rèn)為跟國際上距離，如果用量化來表述，在不繼續(xù)擴大的前提上，我們跟他們的差距也就3-5年，但是我們剛才都是談及產(chǎn)業(yè)鏈上的事情，真正從創(chuàng)新層面來看差距實在是太大，我們所有的工作都是跟隨性的，不一定是復(fù)制但也是跟著別人思路開發(fā)產(chǎn)品和制定協(xié)議。今早華為中興在5G方面的演講，看出他們已經(jīng)開始掌握話語權(quán)，但我們我們能不能有話語權(quán)幫助他們強大，這方面難以做到。還有就是制程，剛才提到光器件制造技術(shù)和規(guī)模差別大，但集成電路卻是相反，我們目前能跟上世界先進水平的產(chǎn)品，加工都是在國外或者在臺灣，將來能不能補上差距還需要繼續(xù)努力，所以差距看似不大，但不讓繼續(xù)再次擴大，這是我們這代人的責(zé)任。

　　主持人：感謝黃總，我想向施教授、黃博士和鄧工談?wù)劰饽K演進方向，骨干網(wǎng)方面未來會是200G還是400G成主流?

施教授認(rèn)為不需要跟隨美國腳步

　　施教授：感謝，這個問題請黃博士會比較合適。我常到大陸這邊來，感覺環(huán)境是蠻好的。我們自己投資計劃在臺灣算是不小的計劃，但每年大概只有200萬人民幣，讓我們幾個專家做不同部分，相比大陸這么高的投資，我認(rèn)為這邊是大有可為的。但我覺得不用什么事都跟著美國走，這樣投資效益會比較少。反而應(yīng)該注重基礎(chǔ)科學(xué)的投資，或許開發(fā)的產(chǎn)品不是最主流的技術(shù)，但只有堅持投下去一定會有好成果，現(xiàn)在我看到大陸完全有規(guī)模和能力來做。早年臺灣中華電信就給予我們很大空間來做事，于是2000年左右臺灣很多公司開始投資這個產(chǎn)業(yè)，大陸這邊也是這樣，我從來沒有看到過這么有信心。張總問未來主流，我認(rèn)為50G,200G都是過渡性產(chǎn)品，我覺得25G是基礎(chǔ)，會用4路，未來PAM4上去時會用8路做400G。100G/400G應(yīng)該會是個需求比較大的產(chǎn)品。但仔細(xì)的還需要劉總和黃主席來講。

　　黃博士：要看哪種應(yīng)用，像數(shù)據(jù)中心的100G已經(jīng)很明確，400G也在開發(fā)。我認(rèn)為基本的技術(shù)都會存在，只是看怎么商業(yè)化，我的意思我們行業(yè)沒有一個很明確的像微電子一樣前景，只要投進去就一定能做出來，我們的行業(yè)單是設(shè)備工具都有很多研究。同時一方面有新技術(shù)出現(xiàn)，其研究成本邊際效應(yīng)都在遞減，不再提高造成投資效益很低。另一方面國內(nèi)企業(yè)一旦技術(shù)拿到手，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的能力往往比較強，但集成這方面就不太行。我認(rèn)為產(chǎn)業(yè)界機會從沒有這么好過，國家投資也多，但是投資只是做重復(fù)性東西沒有意義，還是要做些開創(chuàng)性的東西。我覺得國內(nèi)太追求虛無的東西了，十三五規(guī)劃指標(biāo)早就與世界接軌了，但對產(chǎn)業(yè)界影響幾乎沒有，這種完全忽略市場片面追求科技指標(biāo)的做法幾乎把光電追趕的機會給丟失了，今天光器件重要性在十三五規(guī)劃里遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到體現(xiàn)，我認(rèn)為這個問題很嚴(yán)重，否則大規(guī)模投資早就把問題給解決了。

　　華為鄧工：這個問題很好，光模塊研發(fā)投入成本一直很高，在投資有限的情況下如何聚焦產(chǎn)品，哪一個更有前景是十分關(guān)鍵的，另一種是等待領(lǐng)先者怎么做，但那時我們就落后了。我們應(yīng)該想辦法自己驅(qū)動產(chǎn)品發(fā)展，技術(shù)和需求可以相互驅(qū)動，不是說400G是未來主流而200G就不是了，否則及不會有200G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，200G與400G必然有個較量過程，我們需要思考的是如何讓大家達成一致觀點，判斷200G或400G哪個是最優(yōu)性價比方案，其結(jié)果在將來一定是主流。我認(rèn)為施博的觀點很好，如果400G會是很大的封裝，那很難會成為一個好選擇，如果大家努力把400G做的很小，那200G可能就會下去，包括城域網(wǎng)10G下一步是25G還是50G也是一樣的道理，這點還沒有沒有答案但值得大家去思考。當(dāng)然兩個都進行投入也是可以的。

　　主持人：100G以來，光模塊技術(shù)演進多元化，那產(chǎn)業(yè)鏈如何形成合理，讓200G/400G如何避免100G老路?

　　旭創(chuàng)劉總：100G以前有很多封裝形式，后來經(jīng)市場證明最有競爭力的是QSFP28，現(xiàn)在不論是華為還是國外數(shù)據(jù)中心都采用這種封裝形式。當(dāng)然QSFP28有十幾種變種，根據(jù)傳輸距離不同，比如有的用Vcsel，DFB或者EML，這是應(yīng)用場景的變化，但他們封裝技術(shù)還是十分一致的?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)再往下會又變成爭論焦點，就像剛才所談到底是用200G還是400G，400G到底是QSFP-DD，還是OSFP，還是SFP8，這里面有很多不同的?；旧夏壳胺譃閮纱箨嚑I，思科菲尼薩包括華為主推QSFP-DD，而一些數(shù)據(jù)中心客戶如ARISTA和GOOGLE喜歡OSFP，雖然兩邊都各說各的都有理，但我認(rèn)為如果客戶要到2020年才會用到400G技術(shù)，他可能會采用更小封裝、更小功耗的QSFP-DD，因為QSFP-DD以現(xiàn)有技術(shù)還難以做好產(chǎn)品，其功耗不夠理想，如果再經(jīng)過2年的演進應(yīng)該是沒有問題的，但互聯(lián)網(wǎng)客戶如arista和google卻等不及了，他們的網(wǎng)絡(luò)容量必須盡快使用400G技術(shù)，甚至允許2個200G疊加，這樣看200G也是有市場空間的。現(xiàn)在事情又變得和當(dāng)年40G一樣，我們做40G時很多人認(rèn)為它是過渡性產(chǎn)品而選擇跳過，然而當(dāng)100G還不夠成熟時客戶就會使用40G。各方面也證明了40G憑借性價比還有3-4年生命周期，市場會告訴我們哪一種才是最合適，而不是技術(shù)先進就能批量商用。我們作為光模塊供應(yīng)商需要和客戶保持溝通，根據(jù)他們的需求提供對應(yīng)產(chǎn)品，所以我們認(rèn)為QSFP-DD和OSFP都有市場空間。

　　海信黃博士：我同意劉總，歷史上最小封裝往往是技術(shù)難度最大，產(chǎn)品最晚出現(xiàn)，所以中間一定會有過渡階段，每個公司選擇技術(shù)方式時很難預(yù)測投入與產(chǎn)品方向平衡事情。我認(rèn)為數(shù)據(jù)中心最大特點是因為運營商業(yè)務(wù)形態(tài)不一樣，如亞馬遜和谷歌等，和以前電信運營商共同標(biāo)準(zhǔn)有區(qū)別，這可能會給新公司帶來機會?，F(xiàn)在市場變化大給技術(shù)選擇在一些具體CASE上帶來困難，但我依然認(rèn)為最小封裝方式更容易成為主流。

優(yōu)迅黃總認(rèn)為硅光是一個確定的技術(shù)方向

　　優(yōu)迅黃總：我覺得我們不用特定說200G/400G，因為他們也不是一回事，有的是4波長、2波長，也有單波長400G，所以現(xiàn)在不好這么定，但是有一些是可以確定的，也就是說我們作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)發(fā)展來講，兩大驅(qū)動力都給我們巨大的推動，技術(shù)發(fā)展推動力，現(xiàn)在新的不管是PAM4的發(fā)展和我們單波長發(fā)展，以及調(diào)制方式的發(fā)展，都已經(jīng)提供足夠高的空間，可以支撐400G甚至400G以上的能力。市場驅(qū)動力，今早運營商都提出市場對帶寬和數(shù)據(jù)容量需求是無窮大的，以前有人質(zhì)疑企業(yè)做出400G不會有市場，但結(jié)合現(xiàn)在情況看又推翻過去觀點。我們在討論模塊發(fā)展當(dāng)然是哪個帶寬高、功耗低、封裝小就用哪個，但是不排除其他技術(shù)依然有市場，比如剛才說40G會被淘汰，可是我前兩天剛好看到華為做了不大不小的數(shù)據(jù)中心，機架上全是40G，運行也非常好。因此我覺得這些技術(shù)都有發(fā)展空間，不會某種技術(shù)一統(tǒng)天下，不過我認(rèn)為硅光是確定，它能提供小型、低功耗、高帶寬支持能力，這是天生的特點，只是何時發(fā)展到大批量商用。因此我覺得模塊會發(fā)展什么地步?我覺得以后可能不會有模塊二字，模塊也只是光通訊近20年提出來的東西，特別是以TO同軸方式來做的模塊到今天也不過20多年時間，以前沒有以后也可能沒有。剛才施博提了很多東西，那里頭不會再有TO封裝了，因此模塊的形式可能就沒有了，將來可能全部是COC,COB，甚至是SOC，從耦合技術(shù)發(fā)展，包括FBRI,光纖矩陣的鏈接耦合，多光纖耦合都會打破現(xiàn)在模塊概念，因此我們應(yīng)該鼓勵大家去創(chuàng)新，努力創(chuàng)新能夠達到運營商所要求的產(chǎn)品，不要基于現(xiàn)在的模式概念去做，可能會有更大的收獲。

　　主持人：對于相干，更高階調(diào)制，現(xiàn)在是可能還是比較難?

　　優(yōu)迅黃總：所謂相干調(diào)制，就是QPSK方式造成相干調(diào)制，在干網(wǎng)上已經(jīng)成熟應(yīng)用，應(yīng)該說他是必然的一個方向?，F(xiàn)在相干也有一個新的要求，就是無色的問題，對激光器和無源器件提出更高要求，所以相干在干線上一定會長期存在。在城域網(wǎng)及以下的常量無色場景就爭取不用相干了，如果提高單通道速率，就不需要做這么復(fù)雜的無源處理，個人看法。

　　華為鄧工：相干主流發(fā)貨都在國外如Finisar、Lumentum、Oclaro手中，相干包括1.0調(diào)制器也是以海外為主，因此硅光也是國內(nèi)少有機會的突破點。高速傳輸當(dāng)前如100G\200G\400G都是基于相干技術(shù)，未來可能會下沉。當(dāng)前城域網(wǎng)是100G，未來會是200G或400G，長期來說相干條主線會逐步下沉到城域匯聚，但目前價格高。如果相干和硅光子等技術(shù)配合，就可以把模塊做的非常好，建議國內(nèi)有技術(shù)能力的公司往這方面研究。華為還是一個設(shè)備集成商，只要業(yè)界能夠提供器件就以外購為主，如果不行則自己大力研發(fā)投入。

　　主持人：國內(nèi)光電芯片處在什么位置?何種因素，突破技術(shù)壁壘，保護國內(nèi)安全?

　　海信黃博士：首先談激光器，經(jīng)過設(shè)計，晶圓由MOCVD生長，在此基礎(chǔ)上做芯片處理，再封裝再做成TO、COB等，我國在EPI生長方面比較弱，雖然很多公司都一定的芯片能力，但wafer都是從臺灣買來在做后處理，EPI很大程度影響激光器性能，如果沒有這樣一個技術(shù)的話，我們還是受到制約，雖然算價錢時我們有后端也能支撐相當(dāng)一部分產(chǎn)業(yè)鏈，但要創(chuàng)新的話，在整個激光器制造工藝方面我們還相對比較弱。我們海信收購2家美國家公司就為了獲取晶片生長，像高端EMLl，這個技術(shù)基本掌握在日本美國歐洲手里，要解決這個問題需要潛心來做，不是說弄幾個人就能把MOVCD玩得很好，我們美國同事和MOVCD設(shè)備就想夫妻關(guān)系，與這個機器相伴了很多年。我們目前比較浮躁，做這樣的事比較有距離，再有是大學(xué)里能找出能寫文章，但真正能產(chǎn)業(yè)化也比較落后，比如說DFB激光器，傳統(tǒng)激光器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計理論E.O只有50%，從發(fā)明到今天沒有實際突破，當(dāng)然有吹能提高到70-80%，但是要整體來看，激光器還需要磨練，像日本三菱在這塊投入很多時間和資源才做到現(xiàn)在水平。硅光是依賴一個已有的行業(yè)生態(tài)體系，如果有華為牽引需求能力和設(shè)計能力，可能我們在硅光領(lǐng)域會有很好突破，盡管硅光還有很多要考慮的東西，但總體我們同意黃總觀點。電、硅光、光纖、激光器會四分天下，而且我認(rèn)為電和硅光的摩爾定律會繼續(xù)刷下去，而另外2個，單個激光器和他耦合的光纖是不符合摩爾定律，所以你會看到高端器件成本隨著時間推移會大幅度下降，但激光器方面可能錢還是被激光器商賺走了，因為他們不會說下代工藝出來就會更好，所以很難預(yù)測投資回報和產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，我們國家和企業(yè)需要做好長期作戰(zhàn)的準(zhǔn)備。

　　主持人：光器件應(yīng)該是列為國家戰(zhàn)略?

　　海信黃博士：沒有，135規(guī)劃本來有個光電子芯片規(guī)劃，但沒有啟動，想列入微電子但不愿意接納。反而地方政府積極，但錢不是最重要的，人才才是最重要，現(xiàn)在投資效率已經(jīng)到最低水平。