格羅方德以高性能硅光子與硅鍺技術(shù)，引領(lǐng) 200G/λ 演進，探索 400G/λ 方案，賦能光互聯(lián)與數(shù)據(jù)中心發(fā)展。

隨著云基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)?；瘮U展與AI算力需求激增，數(shù)據(jù)中心正面臨前所未有的挑戰(zhàn)：需要在大幅提升帶寬的同時，實現(xiàn)更高能效。盡管計算性能在快速提升，但系統(tǒng)瓶頸已轉(zhuǎn)移至用于連接這些系統(tǒng)的光互聯(lián)與光收發(fā)器上。

要實現(xiàn)更遠的傳輸距離、更高的帶寬密度及更低的單位比特能耗，亟需對光模塊架構(gòu)及其底層技術(shù)進行根本性變革。

引領(lǐng) 200G/λ 時代：

格羅方德可擴展硅光子技術(shù)與高性能硅鍺（SiGe）解決方案

格羅方德的硅光子解決方案通過提升單波長（λ）傳輸速率、優(yōu)化光輸入輸出能力及面向封裝的集成能力，正在重新定義下一代縱向擴展（scale-up）與橫向擴展（scale-out）架構(gòu)中帶寬的擴展方式。

格羅方德的硅光子技術(shù)可提供行業(yè)向 200G/λ 及更高速率演進所需的傳輸距離、帶寬密度與能效水平。依托成熟的 300mm 晶圓制造與晶圓級測試能力，格羅方德打造了一個具備可擴展性、高靈活度且可量產(chǎn)的技術(shù)平臺，能夠適配未來更高傳輸速率與先進封裝架構(gòu)，具體能力包括：

支持 200G/λ PAM4 調(diào)制，為可擴展 1.6T 光收發(fā)器奠定基礎(chǔ)

提供多種調(diào)制器方案，包括：

馬赫-曾德爾（Mach-Zehnder）、

微環(huán)（MicroRing）、RAMZI，

滿足高速發(fā)射端架構(gòu)需求

搭載高速光電探測器，實現(xiàn)先進接收端性能

集成氮化硅（SiN）波導(dǎo)與模斑尺寸轉(zhuǎn)換器，提升光發(fā)射功率、耦合效率與長期可靠性

同時支持 V 型槽與標準邊緣耦合光纖方案

基于硅通孔（TSV）的 2.5D/3D 集成技術(shù)，縮短電連接路徑、降低功耗，并支持1.6T 速率下近封裝光學（NPO）與共封裝光學（CPO）應(yīng)用

與之相輔相成，硅鍺技術(shù)仍是支撐高性能光收發(fā)器的關(guān)鍵使能技術(shù)，為驅(qū)動與接收光信號的模擬及混合信號電路提供核心動力。

格羅方德已憑借SiGe8XP技術(shù)實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的 100G/λ 規(guī)模部署，如今更通過9HP+在內(nèi)的新一代高性能硅鍺解決方案，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)向200G/λ演進。格羅方德的 SiGe 9HP+ 平臺在異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）性能方面樹立了新標桿，實現(xiàn) 340/410GHz 的特征頻率/最高振蕩頻率（ft/fmax），同時提供業(yè)界最完備的 BiCMOS 工藝平臺之一。該平臺融合高速 HBT、先進 CMOS 集成、低損耗金屬布線與高壓 LDMOS 技術(shù)，成為當前高性能光收發(fā)器的首選技術(shù)平臺。除晶體管速度優(yōu)勢外，SiGe 9HP+ 還具備關(guān)鍵的系統(tǒng)級價值：

更高集成密度，支持更緊湊、更優(yōu)熱效率設(shè)計;

豐富的高精度無源器件組合，包括金屬電阻、MIM 電容與傳輸線；

業(yè)界領(lǐng)先的工藝設(shè)計套件（PDK）與器件模型，加速設(shè)計收斂、減少迭代次數(shù)。

這些能力共同幫助設(shè)計人員滿足 200G/λ 時代在功耗、帶寬及嚴苛外形尺寸方面的挑戰(zhàn)。

光電器件一體化方案：

硅光子與硅鍺協(xié)同集成

格羅方德的獨特優(yōu)勢在于可實現(xiàn)硅光子與硅鍺協(xié)同集成，提供覆蓋光學器件、電芯片及先進封裝的一體化端到端解決方案。這一整合式方案可降低系統(tǒng)復(fù)雜度、提升可擴展性，使客戶能夠充分發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢，從而突破現(xiàn)有架構(gòu)瓶頸，實現(xiàn)所需的高速傳輸、高能效與高集成度。

邁向 400G/λ 時代：

下一代光子技術(shù)

與先進硅鍺 BiCMOS 工藝

實現(xiàn) 400G/λ 及更高速率，意味著需要突破傳統(tǒng)調(diào)制器的性能邊界。業(yè)界普遍認為，純硅方案在 200G/λ 之后將面臨日益嚴峻的技術(shù)挑戰(zhàn)。為此，格羅方德在持續(xù)挖掘硅基技術(shù)潛力的同時，積極探索新型材料應(yīng)用。

格羅方德的核心戰(zhàn)略之一是將強普克爾斯效應(yīng)（Pockels effect）材料，包括薄膜鈮酸鋰（TFLN）、鈦酸鋇（BTO）及先進電光聚合物等，以混合集成和異構(gòu)集成的方式，將其直接整合至格羅方德硅光子平臺，從而在更低驅(qū)動電壓下實現(xiàn)超高帶寬（>100 GHz）運行。

同時，格羅方德還推出了 CBIC 平臺——業(yè)界首個硅鍺互補 BiCMOS（Complementary BiCMOS）工藝平臺，為邁向 400G/λ 提供關(guān)鍵支持。該平臺將高速硅鍺 HBT 與靈活的 CMOS 集成相結(jié)合，支持構(gòu)建新一代高能效光收發(fā)器架構(gòu)，以滿足極高帶寬需求，核心優(yōu)勢包括：

搭載業(yè)界領(lǐng)先的 NPN 器件，特征頻率/最高振蕩頻率（ft/fmax）超 400 GHz，顯著提升模擬性能；

支持創(chuàng)新型放大器架構(gòu)，在實現(xiàn)高增益帶寬的同時顯著降低功耗；

采用模塊化設(shè)計，支持客戶根據(jù)不同光模塊類型靈活定制成本、性能與集成度方案。

展望未來：

賦能光通信系統(tǒng)新時代

隨著光通信速率向多太比特架構(gòu)持續(xù)演進，硅光子、硅鍺與先進封裝領(lǐng)域的技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新愈發(fā)關(guān)鍵。為此，格羅方德的技術(shù)路線圖聚焦于持續(xù)提升異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）性能與先進3D 集成技術(shù)，實現(xiàn)光電器件更緊密的共封裝集成。

憑借成熟可靠的技術(shù)基礎(chǔ)與清晰的發(fā)展路徑，格羅方德致力于引領(lǐng)光互聯(lián)技術(shù)革新，為未來十年的云計算與人工智能基礎(chǔ)設(shè)施奠定核心技術(shù)基礎(chǔ)。

作者簡介

Radhika Arora

可插拔硅光子產(chǎn)品線副總裁兼總經(jīng)理

Kyra Ledbetter

射頻產(chǎn)品經(jīng)理

Arvind Narayanan

硅鍺產(chǎn)品線總監(jiān)