在收发器的世界中，变化是唯一不变的 - 由于天博综合体育中国官方网站的进步，我们正处于阶跃变革的早期阶段。
我刚刚庆祝与 Finisar/II-VI/Coherent 合作 20 周年。 正如你们许多人所知，Finisar（现为相干公司）是可插拔收发器如此之多以至于 Finisar 这个名字几乎成为收发器的代名词。
从电信网络到企业数据中心再到 Web 2.0 超大规模企业，由于主要市场驱动因素的演进和革命性变化，过去二十年发生了很大变化。
今天，我们看到了另一个重大的市场转变，即人工智能 (天博综合体育中国官方网站) 和机器学习 (ML) 的急剧增长。 这些应用将定义光收发器故事的下一章——我们已经在相干公司写下了这一章。
这是一个重要的故事，因为收发器是我们生活的现代世界的一个重要组成部分，尽管是看不见的。无论我们是否意识到，我们大多数人都使用光纤日常网络和收发器。
一个简单的例子是使用搜索引擎。 您是否想过从输入搜索查询到返回结果之间会发生什么？ 搜索查询平均要经过数百英里到达数据中心，然后通过光纤网络返回。 在数据中心内，单个搜索查询使用数百台计算机来检索答案。 这些计算机使用光纤连接在一起。 光收发器执行将电信号转换为光信号并再转换回来的重要功能。 因此，如果您今天进行搜索，您会使用光纤网络，并且信号很可能通过相干收发器传输。
为什么天博综合体育中国官方网站创新需要网络创新
让我们从一些市场角度开始。
我相信我们大多数人都读过或使用过 Open天博综合体育中国官方网站 的 ChatGPT、Google 的 Bard 或 Microsoft 的 Bing。 事实上，Open天博综合体育中国官方网站 的 ChatGPT 被称为历史上增长最快的应用程序，仅两个月内就达到了 1 亿用户。
但这与收发器有什么关系，您可能会问？
天博综合体育中国官方网站 必须在现有数据集上进行训练，该数据集可能包含数十亿个参数。这需要强大的计算能力，而这些计算能力分布在数万个处理器上。 为了满足这些新要求，数据中心从根本上重新架构并添加专门用于人工智能和机器学习的服务器和网络设备。
网络前端（第 1 级）仍然是连接到枝叶/架顶式 (ToR) 交换机的主干交换机的传统架构。 网络的新加速计算部分（0 级或后端）由 天博综合体育中国官方网站/ML 服务器和加速计算设备组成，与传统计算和存储一起连接到传统网络。 该网络的各个级别都使用包括收发器在内的光学互连。
天博综合体育中国官方网站/ML 服务器及其连接结构，以及传统计算和存储服务器的连接，增加了数据中心的光链路数量。
收发器的速度对于网络性能至关重要。 为解决人工智能和机器学习问题而进行的网络变革正在推动我们和业内其他人以比以往更快的速度推出更高速的收发器。 仅在 20 年前，光收发器的最高数据速率为 10G。 如今，相干公司超过 50% 的数据通信收入来自 200G 和更高数据速率的收发器。 在日益增长的 天博综合体育中国官方网站/ML 应用需求的推动下，800G 收发器已投入生产，我们预计首批 1.6T 收发器将在未来几年内发货。 五年内，800G 和 1.6T 数据通信收发器的市场机会预计将大于所有其他类型数据通信收发器的总和，这主要是由人工智能和机器学习驱动的。
在相干公司，我们已经拥有符合 天博综合体育中国官方网站 和 ML 设定要求的完整收发器产品组合。这些收发器与协议无关，这意味着相同的收发器硬件可以支持以太网和 InfiniBand，以及 天博综合体育中国官方网站 和 ML 的专有协议，例如 NVIDIA 的 NVLink。 相干公司被广泛认为是这些收发器及其核心技术的专家。
垂直集成→快速创新→更快的收发器
提高收发器的速度以满足这一需求需要极快的创新速度。我们该怎么做？
多年来，我们进行了战略投资，使我们实现了独特的垂直整合水平。我们不仅在内部设计和制造收发器，还设计和制造许多组件，包括激光， 探测器，和无源光学器件。 在设计需要新组件的新收发器时，我们要么从我们尊贵的开发合作伙伴之一采购该组件，要么在内部设计和制造。 我们根据业务案例、上市时间和战略考虑来决定内部开发什么以及与供应商一起开发什么。
相干公司内部开发了许多收发器组件。上图：相干公司开发的集成电路。
利用尖端数据通信技术连接世界
作为 CTO 和我们数据通信收发器工程领域 15 年的前领导者，请耐心听我解释我们如何使用垂直集成（特别是一系列尖端激光技术）来创建市场日益需求的 800G 和 1.6T 收发器的一些细节。
800G 和 1.6T 收发器需要 100G/通道和 200G/通道激光器。 所使用的激光器类型由数据速率和光纤链路长度决定。 一般来说，网络的 天博综合体育中国官方网站/ML 结构部分（级别 0）中的互连小于 50 m，将 ToR 交换机连接到骨干交换机（级别 1）的互连长达 500 m，将交换机连接到路由器或路由器到路由器（电信接入）的互连在 2 到 10 km 之间。 这些距离和应用中的每一个都可以通过不同的激光技术得到最好的满足。
位于加利福尼亚州弗里蒙特的相干收发器研发实验室。
对于小于 100 m 的链路距离，包括 0 级互连和 1 级互连的子集，垂直腔表面发射激光器 (VCSEL)已使用。这些是基于我们的砷化镓(GaAs) 技术平台。VCSEL 通常是成本最低、功耗最低的解决方案，是 100 m 以下连接的首选激光器。 我们看到天博综合体育中国官方网站/机器学习应用对基于 VCSEL 的收发器的巨大需求。
相干公司在美国和欧洲拥有多个 6” GaAs VCSEL 工厂。我们是全球产量最高的 VCSEL 制造商之一，将 VCSEL 应用于数据通信和消费类应用。我们的 100G/通道 VCSEL 正在生产中，可支持 400G 和 800G 收发器。我们正在开发 200G/通道VCSEL，这将需要对 VCSEL 器件的设计和制造进行重大改变。
在 6 英寸砷化镓晶圆上制造的高速 VCSEL。
对于大于 VCSEL 支持的距离的 1 级交换以及电信接入，使用单模设备。 这些设备由制成磷化铟 (InP)材料。 相干公司在美国和欧洲拥有多个 InP 晶圆厂。我们的 InP 技术平台是业内极少数经过大规模现场验证的平台之一，拥有超过两亿个数据通信激光器过去二十年在现场部署。 我们的激光器已经过世界上几乎所有网络 OEM 和 web2.0 的认证和部署，我们利用丰富的经验来开发激光器以支持单模 800G 和 1.6T 收发器。
对于大于 100 m 的 1 级链路距离，可以使用基于硅光子的收发器。 所有硅光子产品都需要 InP 连续波 (CW) 激光器来产生光。 我们正在将这些激光器推向市场，并且我们还计划将它们用于我们自己的收发器设计，例如我们基于硅光子学的 800G-DR8 收发器展示2022 年 9 月举行的欧洲光通信会议 (ECOC)。
对于大于 100 m 的 1 级链路以及电信接入（2 – 10 km），可以使用电吸收调制激光器或 EML。 我们制造 100G/通道 EML 以支持 400G 和 800G 收发器，例如我们的基于 EML 的 800G DR8 收发器，我们也在 2022 年的 ECOC 上进行了展示。也在 ECOC 上，我们推出了 200G/通道 EML，并因此获得了光波创新评论奖。
当我们期待 200G/通道收发器时，即使使用 EML，实现 10 公里的传输距离也是一项重大挑战。 对于该应用，我们对称为 DFB-MZ 的最新突破性激光技术感到兴奋，它代表马赫曾德尔分布式反馈激光。 这是与 InP Mach Zehnder 调制器单片集成的 InP CW 激光器。该激光技术将使 1.6T 收发器的传输距离可达 10 公里。这绝对是每通道 200G 激光技术中最先进的。
相干公司在 OFC 2023 上展示了 200G PAM4 单片集成分布式反馈激光马赫曾德尔调制器技术。
我们的承诺：推动天博综合体育中国官方网站时代的创新
毫无疑问，我们正在进入天博综合体育中国官方网站时代。 事实上，我们已经身处其中。在相干公司，作为创新领导者，我们的承诺是帮助我们的客户通过我们的突破性技术定义未来。
作为二十多年来数据通信收发器领域的领导者，我们希望继续创新，成为技术领导者，并向客户提供批量解决方案，以使数据中心能够满足他们的需求。 我们很高兴成为硬件解决方案的一部分，帮助发挥天博综合体育中国官方网站和机器学习的力量。 20 年后，无论您相信与否，我一如既往地兴奋地在这个快节奏且具有影响力的世界中工作光通信。
了解详情：www.coherent.com并关注我们
“在 Coherent，我们已经拥有符合 天博综合体育中国官方网站 和 ML 要求的完整收发器产品组合。这些收发器与协议无关，这意味着相同的收发器硬件可以支持以太网和 InfiniBand，以及 天博综合体育中国官方网站 和 ML 的专有协议，例如 NVIDIA 的 NVLink。Coherent 被广泛认为是这些收发器及其核心技术的专家。”
