数十年来，Coherent 一直引领着数据通信解决方案领域的发展。从本公司的角度来看，既然人工智能（AI）与主流网络一样都采用光连接解决方案，那么它绝非什么新鲜事物。近年来人工智能之所以备受关注，是因为超大规模数据中心正在部署大规模的机器学习网络，而且随着利用人工智能的消费类应用程序日益增多，预计云计算将进一步扩展。
事实上，自AI/ML开始应用于云端之初，本公司便已开始销售相应的收发器（及相关组件）。考虑到AI/ML光通信的规范是与以太网密切相关的衍生技术，本公司在该领域的经验可追溯至更早时期——35年前。
然而，作为新的挑战，为了支持云计算的发展，现在需要实现高速化、数据中心内部通信的大容量化和低延迟化。所有机器之间的查询都必须能够快速、无缝地相互连接。这意味着，随着AI/ML的迅猛发展，在超大规模数据中心相关基础设施中，AI/ML专用服务器的增长将进一步加速。而这些服务器将通过光收发器连接到整个网络中。
通过垂直整合，快速提供加速解决方案
目前，可插拔收发器的最新技术已达到800G，但1.6T的可插拔收发器也即将问世。无论在哪个时代，降低数据中心的运营成本始终是重中之重。在2023年我们于OFC和ECOC展会上进行的收发器性能演示中，您可以看到我们如何利用垂直整合来实现这些关于速度和成本的目标。
第一代800G技术依赖于配备8×100G光通道的收发器。在我们广受好评的产品演示中，我们展示了200G光通道。此次演示的内容是将这些激光器集成到OSFP封装的800G收发器中。具体而言，我们将8个100G PAM4电接口转换为4个CWDM波长，并使每个波长以200G PAM4模式运行。这种第二代格式比之前采用8x100G光通道的方法具有更高的能效和更高的成本效益。这两点都是互连的关键要求。我们还展示了这些设备在另一种格式下的演示，表明200G PAM4能够支持即将推出的1.6T收发器，其最大传输距离可达10公里。
向200G的升级伴随着诸多重大技术挑战，包括避免功耗过高、保持低噪声以及消除串扰等。然而，凭借垂直整合的优势，我们得以相对迅速地实现200G。本公司所有有源及无源技术均由内部自主设计与制造，其中包括激光器、光学系统及热管理解决方案等。与第一代800G产品一样，在开发这些新型收发器时，我们采取了不局限于特定技术的开发策略，因此能够通过简单的配置即可满足特定格式需求，从而节省时间和成本。
提高数据传输速度的高速解决方案
在数据传输速率达到100 Gbps以上的高速数据通信中，主要使用以下两种激光器。
- 垂直共振器面发射激光器（VCSEL）（短距离用）
- 分布反馈型（DFB）激光器：与调制器集成于光子集成电路（PIC）中（用于长距离传输）
集成电吸收调制器（EML）的激光器被广泛应用于普通收发器中。另一方面，集成马赫-曾德尔调制器（DFB-MZ）的激光器在需要线性度和调频控制的情况下更具优势，例如在链路长度超过2公里或线性可插拔光学器件（LPO）等应用中。
Coherent正在量产用于当前一代400G（4x100G）和800G（8x100G）收发器的100G EML。此外，针对新型800G（4x200G）和1.6T（8x200G）应用，该公司同时提供200G EML和DFB-MZ技术。这些技术使模块设计能够在性能和成本两方面，为各类应用提供最优解决方案。
这两大PIC产品系列都凝聚了本公司在复杂PIC（IQ调制器和波长可调激光器）制造领域多年积累的丰富知识和经验。此外，对于200G/通道，尤其是集成有大量收发通道的高密度收发器而言，信号质量至关重要。本公司所有数据通信芯片系列均配备片上射频终端电路，可实现卓越的信号质量和最低的串扰。该电路还能简化模块设计、降低成本，并提供出色的信号性能。
始终展望未来——LPO带来的优势
如前所述，AI/ML服务器依赖光链路与外部连接。这些光链路不仅需要高速且模块化，还必须具备低成本、低功耗的特点。因此，一种替代传统收发器的相对较新的格式正备受关注。LPO通过将DSP从收发器中移除，实现了低成本、低功耗和低延迟。虽然DSP与交换机ASIC封装在一起，但这与将ASIC、数字信号处理器全部集成到交换机中的替代性共封装光学系统不同，其采用的是通过简单电气布线连接至面板的结构。
目前尚不清楚LPO在AI/ML领域将被采用到何种程度。虽然LPO仍处于初期阶段，但具备增强型DSP功能的交换机已开始出现，这些设备旨在取代被移出收发器的DSP。
作为对讲机领域的领先创新者，我们的研发团队正致力于开发有前景的解决方案，以满足未来LPO可插拔产品的市场需求。此外，作为一家垂直整合供应商，我们能够利用现有的各种技术和产品，在各个层面支持LPO价值链。垂直共振器面发射激光器（VCSEL）便是其中一例，事实上，我们出货的此类发射器数量已达数千亿个。其他主要产品还包括激光二极管驱动电路和跨阻放大器（TIA）等。此外，我们还提供支撑所有光通信应用，并推动激光雷达（LIDAR）、增强现实/虚拟现实（AR/VR）及车载传感器发展的激光二极管和激光二极管阵列。
高意：强化昨日、今日及明天的AI
数据通信自诞生之初，便注定要不断追求更高的速度。近年来，随着人工智能（AI）和机器学习（ML）需求的激增，对高速数据通信的开发需求日益高涨。在人工智能广泛应用的背景下，本公司凭借垂直整合的优势与广泛的技术专长，其独特性将使我们能够继续在数据通信价值链的各个层面，提供有效且不可或缺的解决方案。
敬请阅读Coherent首席技术官Julie Sheridan Eng博士关于Coherent在人工智能领域所扮演角色的阐述。
