2024年9月11日，業(yè)界領(lǐng)先的半導(dǎo)體器件供應(yīng)商兆易創(chuàng)新GigaDevice（股票代碼 603986）宣布，攜多款光模塊應(yīng)用方案出席9月11日至13日在深圳國(guó)際會(huì)展中心舉辦的第25屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)（展位：12號(hào)館12D805），集中展現(xiàn)其在光通信領(lǐng)域的卓越技術(shù)實(shí)力和廣泛的市場(chǎng)覆蓋。
隨著人工智能大模型、云計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，以及5G技術(shù)的廣泛商用，加之光纖到房間（FTTR）技術(shù)的規(guī)模化部署，光通信行業(yè)正經(jīng)歷著前所未有的增長(zhǎng)浪潮。這一趨勢(shì)不僅催生了光模塊需求的急劇攀升，也對(duì)光模塊的性能提出了更高要求。光模塊，作為光通信系統(tǒng)的核心，通過(guò)高效地進(jìn)行光電信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，確保了光纖中信號(hào)的高速、長(zhǎng)距離傳輸。在光模塊的內(nèi)部，MCU是實(shí)現(xiàn)數(shù)字診斷監(jiān)視功能（Digital Diagnostic Monitoring）的重要器件，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并上報(bào)溫度、電壓、電流、光功率等關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而保障光模塊的穩(wěn)定運(yùn)行。與通用MCU有所不同，光模塊對(duì)其專(zhuān)用MCU在芯片尺寸、模擬功能集成以及可靠性方面有著更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)光通信系統(tǒng)對(duì)高性能和高可靠性的持續(xù)追求。
兆易創(chuàng)新在光模塊領(lǐng)域積淀深厚，旗下GD32 MCU具備顯著優(yōu)勢(shì)，全面覆蓋了從低速到高速、短距離到長(zhǎng)距離的多樣化應(yīng)用需求，能夠滿足不同光通信系統(tǒng)中的復(fù)雜場(chǎng)景。在本次展會(huì)中，兆易創(chuàng)新將帶來(lái)采用GD32E501系列光通信專(zhuān)用MCU和GD32E232系列超值型MCU的光模塊實(shí)際應(yīng)用案例。
GD32E501系列光通信專(zhuān)用MCU，高速光模塊應(yīng)用的強(qiáng)勁后盾
在多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景中，光模塊的速率需求各有不同。其中100G、200G、400G、800G等高速光模塊因其優(yōu)秀的數(shù)據(jù)傳輸能力，在數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算和5G通信等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。兆易創(chuàng)新的GD32E501系列光通信專(zhuān)用MCU自2020年初量產(chǎn)以來(lái)，已在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)中心/云服務(wù)器、50G前傳、50G PON和傳輸網(wǎng)絡(luò)等。
GD32E501系列MCU基于ARM Cortex®-M33內(nèi)核，內(nèi)置的512KB雙Bank閃存可以支持同時(shí)讀寫(xiě)（RWW，Read while write）功能，確保了在線升級(jí)（OTA）程序的不間斷執(zhí)行。提供3路高達(dá)1M速率的I2C接口、內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）、可編程邏輯單元（CLA）、I2C bootloader等高級(jí)特性，以及用于以太網(wǎng)PHY管理的MDIO接口，集成的豐富外設(shè)資源也可滿足對(duì)光模塊其他器件的控制及驅(qū)動(dòng)需求。為了適應(yīng)光模塊小型化發(fā)展趨勢(shì)，該系列MCU還提供了BGA64和QFN32封裝選項(xiàng)，尺寸僅為4mm x 4mm，有助于實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)。
展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，兆易創(chuàng)新還將帶來(lái)采用GD32E501系列MCU的400G OSFP SR8 850nm 100m MPO光模塊應(yīng)用案例，OSFP全雙工光模塊提供8個(gè)獨(dú)立的發(fā)射和接收通道，中心波長(zhǎng)為850nm，每個(gè)通道都能在100米OM3多模光纖上以53.125Gb/s的速率進(jìn)行傳輸，總數(shù)據(jù)速率為400Gb/s。該光模塊產(chǎn)品主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部機(jī)頂交換機(jī)（TOR）之間互聯(lián)，具有極高的通信效率和穩(wěn)定性，為大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸提供了強(qiáng)有力的支持。
GD32E232系列超值型MCU，低速光模塊應(yīng)用的性能優(yōu)選
在基站前傳及寬帶接入網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景中，25Gbs及以下速率是當(dāng)前技術(shù)路標(biāo)的主力型號(hào)。為了滿足這些應(yīng)用需求，兆易創(chuàng)新的GD32E232系列超值型MCU可用于支持單通道50Gbps以下速率的光模塊，覆蓋了包括10G PON接入網(wǎng)絡(luò)、25G前傳以及機(jī)房?jī)?nèi)部低速互聯(lián)等多個(gè)領(lǐng)域。
GD32E232系列MCU基于Cortex®-M23內(nèi)核，主頻高達(dá)72MHz，提供了多至4路12位精度的DAC輸出，無(wú)需借助外部數(shù)字電位器，縮減了PCB尺寸和BOM成本。為了確保模擬信號(hào)的精確測(cè)量，該芯片集成了12位2.6MSPS采樣率的高性能ADC，具備多達(dá)16個(gè)可復(fù)用通道，并支持16位硬件過(guò)采樣濾波功能和可配置的分辨率。配備的可編程邏輯陣列（CLA）能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的組合邏輯和順序邏輯運(yùn)算，有助于增強(qiáng)信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性。除光模塊外，該產(chǎn)品也適用于光收發(fā)器、接入網(wǎng)等工控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全面的數(shù)字化控制，并確保對(duì)光驅(qū)動(dòng)器的精確控制和過(guò)程監(jiān)測(cè)。在封裝選擇上，該系列MCU提供了4mm x 4mm和3mm x 3mm的小型封裝選項(xiàng)，以滿足不同空間限制的需求。
展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，兆易創(chuàng)新將帶來(lái)采用GD32E232系列MCU的XGSPON光模塊應(yīng)用參考。該產(chǎn)品工作波長(zhǎng)為1270nm/1577nm，速率達(dá)對(duì)稱(chēng)9.95Gbps，通過(guò)單模光纖傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)20KM，模塊功耗小于3W，能夠應(yīng)用于10G接入網(wǎng)ONU側(cè)數(shù)據(jù)傳輸。
在本屆展會(huì)中，兆易創(chuàng)新還將展示與光模塊MCU深度協(xié)同工作的模擬和Flash系列產(chǎn)品，凸顯了公司在產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著光模塊產(chǎn)品向方案級(jí)小型化、高度集成化方向發(fā)展，兆易創(chuàng)新還將繼續(xù)豐富產(chǎn)品陣容，并提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)，滿足光模塊的升級(jí)迭代需求。
