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日在深圳國際會展中心舉辦的第25屆中國國際光電博覽會(展位:12號館12D805),集中展現(xiàn)其在光通信領(lǐng)域的卓越技術(shù)實力和廣泛的市場覆蓋。
隨著人工智能大模型、云計算技術(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);渴穑馔ㄐ判袠I(yè)正經(jīng)歷著前所未有的增長浪潮。這一趨勢不僅催生了光模塊需求的急劇攀升,也對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,通過高效地進(jìn)行光電信號的相互轉(zhuǎn)換,確保了光纖中信號的高速、長距離傳輸。在光模塊的內(nèi)部,MCU是實現(xiàn)數(shù)字診斷監(jiān)視功能(Digital Diagnostic Monitoring)的重要器件,能夠?qū)崟r監(jiān)控并上報溫度、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,光模塊對其專用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,全面覆蓋了從低速到高速、短距離到長距離的多樣化應(yīng)用需求,能夠滿足不同光通信系統(tǒng)中的復(fù)雜場景。在本次展會中,兆易創(chuàng)新將帶來采用GD32E501系列光通信專用MCU和GD32E232系列超值型MCU的光模塊實際應(yīng)用案例。
GD32E501系列光通信專用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系列光通信專用MCU自2020年初量產(chǎn)以來,已在多個關(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閃存可以支持同時讀寫(RWW,Read while write)功能,確保了在線升級(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)資源也可滿足對光模塊其他器件的控制及驅(qū)動需求。為了適應(yīng)光模塊小型化發(fā)展趨勢,該系列MCU還提供了BGA64和QFN32封裝選項,尺寸僅為4mm x 4mm,有助于實現(xiàn)緊湊設(shè)計。
展會現(xiàn)場,兆易創(chuàng)新還將帶來采用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個獨(dú)立的發(fā)射和接收通道,中心波長為850nm,每個通道都能在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)等場景中,25Gbs及以下速率是當(dāng)前技術(shù)路標(biāo)的主力型號。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)房內(nèi)部低速互聯(lián)等多個領(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。為了確保模擬信號的精確測量,該芯片集成了12位2.6MSPS采樣率的高性能ADC,具備多達(dá)16個可復(fù)用通道,并支持16位硬件過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)簡單的組合邏輯和順序邏輯運(yùn)算,有助于增強(qiáng)信號處理的實時性。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,并確保對光驅(qū)動器的精確控制和過程監(jiān)測。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,以滿足不同空間限制的需求。
展會現(xiàn)場,兆易創(chuàng)新將帶來采用GD32E232系列MCU的XGSPON光模塊應(yīng)用參考。該產(chǎn)品工作波長為1270nm/1577nm,速率達(dá)對稱9.95Gbps,通過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。隨著光模塊產(chǎn)品向方案級小型化、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,并提供專業(yè)的技術(shù)服務(wù),滿足光模塊的升級迭代需求。