光梓在OFC2020介绍面向5G前传的25G模块PAM-4 芯片组

4/02/2020，光纤在线讯，OFC2020, M1F.6 “面向5G前传的PAM-X TM 25Gbps PAM4 光模块用芯片组”，作者 上海光梓公司Xin Wang等14人，包括来自复旦和深圳南方科技大学的合作者。本文报告了基于商用10G激光器的适合10公里传输的25Gbps PAM4芯片组，对于当前的5G前传应用具有重要潜在价值，尤其有助于缓解当前供应链紧张的问题。

光梓科技这篇文章报告了完整的25Gbps PAM4芯片解决方案，如上图所示。在这个方案里，激光驱动和NRZ-to-PAM4 gearbox都通过标准的40nm CMOS工艺实现，TIA基于130nm SiGe工艺，和10G PD一起封装到ROSA里面。NRZ-to-PAM4路径包括限幅放大器，CTLE均衡器，半速率无参考NRZ CDR以及NRZ-to-PAM4 转换器，预驱动，最后是线性激光驱动。PAM4-to-NRZ侧包括了线性模拟前端，3头DFE，半速率无参考PAM4 CDR,串行器，最后是25G NRZ输出驱动。发射端的自适应的25Gbps NRZ CTLE均衡器用来补偿差分host接口和电通道的补偿。3头FFE用在预驱动中补偿不同的激光器特性。线性TIA用于对输入噪声，带宽和动态范围等进行优化。

上图给出了基于这套芯片的眼图试验结果。从-40摄氏度到85摄氏度，基于10Gbps DML激光器，室温下TDECQ 0.8dB，高温下劣化到1.28dB。BER测试显示，10公里传输，在整个工业温度范围内可以实现-12.5dBm的灵敏度，很好满足了5G前传的需求。测试条件下，包含激光驱动电流在内，整个芯片组的能耗29.5pJ/b。

光梓科技成立于2015年，总部位于上海张江高科园区，具有完全自主知识产权的CMOS硅基高速低功耗光电子芯片设计和制造技术。此前几年，该公司已经连续多次在OFC发表技术文章。今年这篇文章对于当前的5G前传应用有重要的现实意义，根据光梓网站，这一芯片组应该包括14G TIA PHTA2025, 14G 激光驱动 PHLD2025, 12.8G PAM4-25G NRZ CDR chip PHX2025等。

据知情人士透露光梓这一芯片组已经在国内一家主要设备商做过多次测试。PAM4的25Gbps方案可以基于成熟的10Gbps激光器，这是该方案最大的卖点，其主要竞争方案将是现有的基于模拟芯片方案的25G模块超频方案，但是优点可能是支持更长距离，缺点自然是成本。