数十年来，Coherent 一直是数据通信解决方案领域的领导者。从我们的角度来看，人工智能并非新概念，因为其光连接解决方案与主流网络中使用的解决方案并无二致。只是最近，随着超大规模数据中心正在构建大规模机器学习网络，以及基于人工智能的消费类应用程序日益增多，人们预期这将进一步推动云计算的扩展，因此人工智能才获得了更多的关注。
事实上，自首款用于人工智能/机器学习（AI/ML）的收发器（及相关组件）在云端部署以来，本公司便一直销售该产品。鉴于AI/ML光通信规范是基于以太网规范衍生而来，因此我们的相关经验可以追溯得更早，实际上已有超过35年的历史。
然而，新的挑战在于，为了支持云计算的发展，数据中心内部的通信必须实现更快的速度、更大的容量以及更低的延迟。所有这些机器间查询都必须能够快速、无缝地相互连接。特别是人工智能（AI）和机器学习（ML）的迅猛发展，意味着专用AI/ML服务器必须在超大规模数据中心基础设施中迅速扩展。这些服务器通过光收发器与网络的其他部分相连。
通过公司的垂直整合，更快地提供解决方案
尽管800G是当今插拔式收发器的最新技术，但1.6T插拔式收发器即将面世。在数据中心领域，成本最小化始终是首要任务。您可以在2023年OFC和ECOC大会上我们进行的收发器性能演示中，看到我们如何利用垂直整合来实现这些速度和成本目标。
第一代 800G 采用配备 8 条 100G 光通道的收发器。在众多与会者见证的产品演示中，我们展示了 200G 光通道。 特别是，我们已将该激光器集成到OSFP封装的800G收发器中。8×100G PAM4电接口被转换为四个CWDM波长，每个波长均以200G PAM4模式运行。与之前的8×100G光通道方案相比，这种第二代方案在能效和成本效益方面均有所提升。 这两者都是至关重要的互连需求。此外，我们还通过演示展示了 该设备如何支持未来1.6T收发器，其中200G PAM4的传输距离可达10公里 。
随着速率提升至200G，我们面临着防止功耗过高、保持低噪音以及消除串扰等主要技术挑战。然而，得益于我们的垂直整合能力，我们得以相对迅速地实现200G。我们自主设计和制造所有有源及无源技术，包括激光器、光学器件和热管理解决方案。 与第一代800G产品一样，我们在开发新型收发器时采取了技术中立的策略。因此，这些收发器可轻松配置以支持特定格式要求，从而节省时间和成本。
提升数据传输速度的更高效解决方案
对于需要100Gbps以上数据速率的高速数据通信应用，通常使用两种主要类型的激光器。
- 短距离垂直共振腔面发射激光器（VCSEL）
- 集成在光子集成电路（PIC）中的、与调制器集成的长距离用分布式反馈激光器（DFB）。
集成有EML（电吸收调制器）的激光器广泛应用于电流收发器。另一方面，集成有马赫-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（例如，当链路长度超过2公里或用于线性插拔式光学（LPO）应用时）具有优势。
Coherent 目前正在量产用于当前一代 400G（4x100G）和 800G（8x100G）收发器的 100G EML。 对于新的 800G（4x200G）和 1.6T（8x200G）应用领域，既可采用 200G EML 技术，也可采用 DFB-MZ 技术。这使得针对各应用领域，在性能和成本方面都能实现最优的模块设计。
这两大PIC产品系列均融合了我们在复杂PIC（IQ调制器和可调谐激光器）制造领域长期积累的丰富知识和经验。 此外，在 200G/通道的应用中，信号完整性至关重要，对于集成有多个收发通道的收发器而言更是如此。我们所有的数据通信芯片产品系列均内置片上射频终端电路，旨在实现卓越的信号完整性并最大限度地降低串扰。该电路可简化模块设计、降低成本，并提供出色的信号性能。
时刻保持进取精神——LPO的机遇
如前所述，AI/ML 服务器使用光纤线路连接外部网络。这些光纤线路不仅需要具备高速和模块化特性，还必须保持低成本和低功耗。相比传统的收发器形式，一种新的替代方案正受到关注。 LPO通过移除收发器中的DSP，实现了低成本、低功耗和低延迟。与将ASIC、数字信号处理器 光学引擎全部封装在交换机中的替代型共封装光学器件不同，DSP被封装在交换机ASIC中，该ASIC采用针对面板的简单电气走线布局。
目前尚不清楚LPO在与AI/ML结合使用时将被采用到何种程度。虽然LPO仍处于初期阶段，但已开始出现配备增强型数字信号处理器 交换机，这些功能能够替代收发器中被移除的数字信号处理器 。
作为收发器的核心组件，我们的研发团队正在开发能够满足未来LPO插件市场需求的潜在解决方案。作为一家垂直整合的供应商，我们已准备好利用现有的各种技术和产品，为LPO价值链的各个环节提供支持。这包括我们的垂直共面发射激光器（VCSEL），近年来我们已售出数千亿个此类发射器。 其他核心产品包括我们的激光二极管驱动电路和 跨阻放大器（TIA）。此外，除各类光通信应用外，我们还提供支持光雷达、AR/VR以及电缆内检测的 激光二极管和激光二极管阵列。
高意：人工智能实现的过去、现在与未来
自数据通信诞生之初，其核心特征便是不断追求更高的传输速度。然而，随着近期人工智能（AI）和机器学习（ML）需求的增长，对更高速数据通信技术开发的需求也日益迫切。随着人工智能的广泛应用，我们独特的垂直整合能力与广泛的技术专长相结合，将继续在数据通信价值链的各个层面提供不可或缺的解决方案。
请高意 Julie Sheridan Eng博士关于Coherent在人工智能领域所扮演角色的文章。
