在收发器的世界里，唯一不变的就是变化——由于人工智能的进步，我们正处于一场根本性变革的早期阶段。
我刚刚度过了与高意 纪念日。你们中很多人都知道，Finisar（高意 ）是可插拔收发器领域的先驱，以至于Finisar这个名字几乎成了收发器的代名词。
从电信网络到企业数据中心，再到Web 2.0超大规模服务器，由于关键市场驱动因素的演进和革命性变化，过去二十年行业发生了巨变。
今天，我们正见证着又一场重大的市场变革，即人工智能（AI）和机器学习（ML）的迅猛发展。这些应用将开启光收发器发展史上的新篇章——而我们高意 这一篇章。
这是一个重要的故事，因为收发器是我们生活在当今世界中一个看不见的重要部分。无论我们是否意识到，我们大多数人每天都在使用光纤网络和收发器。
一个简单的例子就是使用搜索引擎。您是否想过，从输入搜索查询到返回结果，期间发生了什么？ 搜索查询到达数据中心，然后通过光纤网络返回，平均要经过数百英里。在数据中心内，单个搜索查询需要动用数百台计算机来检索答案，而这些计算机通过光纤相互连接。光收发器承担着将电信号与光信号相互转换的重要功能。因此，如果您今天进行搜索，就会使用光纤网络，而且高意 进行传输。
为什么人工智能创新需要网络创新
我们从市场角度入手。
我相信我们大多数人都读过关于 OpenAI ChatGPT、Google Bard 或 Microsoft Bing 的文章，或者亲自使用过它们。事实上，OpenAI 的 ChatGPT 被称为历史上增长最快的应用程序，仅两个月时间用户量就达到了 1 亿。
但您可能会问，这与收发器有什么关系？
人工智能必须在现有数据集上进行训练，而该数据集可能包含数十亿个参数。这需要强大的计算能力，这些计算能力分布在数万个处理器上。为满足这些新要求，数据中心需要进行根本性的重新架构，并添加专门用于人工智能和机器学习的服务器及网络设备。
网络前端（第 1 级）仍采用传统架构，即通过主干交换机连接至树枝/机架顶端（ToR）交换机。网络新增的加速计算部分（第 0 级或后端）由 AI/ML 服务器和加速计算设备组成，与传统计算及存储设备共同接入传统网络。该网络各层级均采用包含收发器的光互连技术。
人工智能/机器学习服务器及其连接架构，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，正推动我们与其他同行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还仅为10G。高意 的数据通信收入来自200G及更高数据速率的收发器。在日益增长的AI/ML应用需求推动下，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上市。预计在未来五年内，800G 和 1.6T 数据通信收发器的市场机遇将超过所有其他类型数据通信收发器的总和，而这主要由 AI 和 ML 驱动。
高意 拥有符合人工智能（AI）和机器学习（ML）要求的完整收发器产品组合。这些收发器不受协议限制，这意味着相同的收发器硬件既可支持以太网和无限带宽，也可支持AI和ML的专有协议，例如NVIDIA的NVLink。高意 。
垂直整合 → 快速创新 → 更快的收发器
要想通过提高收发器的速度来满足这一需求，就需要以极快的速度进行创新。我们该怎么做呢？
多年来，我们进行了多项战略投资，实现了无与伦比的垂直整合水平。我们不仅在内部设计和制造收发器，还设计和制造了许多组件，包括激光器、探测器和无源光学元件。在设计需要新组件的新收发器时，我们要么从我们的重要开发合作伙伴之一采购该组件，要么在内部设计和制造。我们根据商业案例、上市时间和战略考虑来决定什么在内部开发以及什么与供应商一起开发。
高意 。上图：高意 。
运用尖端数据通信技术连接世界
作为首席技术官，我曾领导数据通信收发器工程团队长达十五年。请容我详细说明，我们如何通过垂直整合（特别是运用一系列尖端激光技术）来打造市场需求日益增长的800G和1.6T收发器。
800G 和 1.6T 收发器需要速率达到每通道 100G 和 200G 的激光器。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AI/ML架构层（0层）中，互连距离小于50米；连接ToR交换机与骨干交换机（1层）的互连可达500米；而交换机与路由器之间，或路由器与路由器之间的互连（电信接入）距离则在2至10公里之间。这些不同距离和应用场景，均可通过不同的激光技术得到良好满足。
高意 。
对于小于 100 米的链路距离（包括 0 级互连和 1 级互连的子集），我们采用垂直腔面发射激光器 (VCSEL)。这些激光器基于我们的砷化镓(GaAs) 技术平台。VCSEL 解决方案的成本和功耗通常都极低，是 100 米以下连接的首选激光器。我们看到 AI/ML 应用对基于 VCSEL 的收发器都有巨大需求。
高意 多家 6 英寸GaAs VCSEL 。作为全球产量最大的 VCSEL 制造商之一，我们为数据通信和消费类应用提供大量 VCSEL 产品。我们的单通道速率 100G VCSEL 已投入量产，以支持 400G 和 800G 收发器。我们正在研发单通道速率为 200G 的 VCSEL，这需要对 VCSEL 器件的设计和制造进行重大调整。
以6英寸砷化镓晶圆为基板制造的高速垂直腔面发射激光器。
对于距离超过VCSEL支持距离的1级交换以及电信接入，需要使用单模设备。这些设备由磷化铟（InP）材料制成。高意 多家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：在过去的二十年中，我们已现场部署了超过两亿台数据通信激光器。我们的激光器已获得全球几乎所有网络 OEM 厂商和 Web 2.0 企业的认可并被广泛部署，而且我们利用丰富的经验开发了支持单模 800G 和 1.6T 收发器的激光器。
对于大于 100 米的 1 级链路距离，可采用基于硅光子的收发器。所有硅光子产品均需使用 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，并计划将它们用于我们自己的收发器设计，例如我们在 2022 年 9 月的欧洲光通信会议 (ECOC)上展示的基于硅光子的800G-DR8 收发器。
对于大于 100 米的 1 级链路以及电信接入（2 – 10 公里），可采用电吸收调制激光器（简称 EML）。我们制造单通道速率 100G 的 EML 以支持 400G 和 800G 收发器，例如基于EML的800G DR8收发器，我们已在2022年欧洲光通信会议（ECOC）上展示该产品。同样在ECOC展会上，我们推出了单通道速率200G的EML，并因此荣获光通信年度创新大奖。
虽然我们有望实现单通道速率200G的收发器，但即使采用EML技术，实现10公里传输距离仍面临重大挑战。对于该应用，我们对名为DFB-MZ的新型突破性激光技术寄予厚望，这意味着我们可以制造出具有马赫曾德尔干涉仪的分布式反馈激光器。这是一种与InP马赫曾德尔调制器单片集成的InP连续激光器。该激光技术将使1.6T收发器的传输距离达到10公里。这绝对是先进的单通道200G激光技术。
高意 OFC 2023 上展示了 200G PAM4 单片集成分布式反馈激光器-马赫-曾德尔调制器技术。
高意 我们已拥有符合人工智能（AI）和机器学习（ML）要求的完整收发器产品组合。这些收发器不受协议限制，这意味着相同的收发器硬件既能支持以太网和无限带宽，也能支持AI和ML领域的专有协议，例如NVIDIA的NVLink。业界普遍认为高意 。”
