ADI打造新一代高集成光模块控制基石

10/26/2021，光纤在线讯     人类百年近代史在近二十年实现了前所未有的快速科技演进，智慧物联、云、区块链、大数据、无人驾驶……层出不穷的创新科技正在颠覆人类传统的生活模式，而所有这些背后都是基于高速的数据连接基础设施，现代城市正在快速进入到万兆联接的时代——万兆的企业接入，万兆的家庭宽带接入，万兆的个人无线接入体验。业界预测到2030年，全球万兆企业WiFi的渗透率将达到40%；全球光纤宽带用户将达到16亿，万兆家庭宽带渗透率将达到23%；全球联接总数达2000亿，全球产生的数据将达到1YB，是2020年的23倍。

而这背后，光通信技术发挥了关键作用。根据知名市场调研机构LightCounting发布的全球光模块市场最新报告，2020年光模块市场为80亿美元，到2026年有望增加到145亿美元、全球光模块市场复合增速达10.4%。“无论是电信侧还是数据中心侧，我们都看到光模块的需求在快速增长。” ADI光通信产品线市场和应用经理夏天在前不久的中国光博会上指出。作为高性能半导体方案提供商，ADI在光模块应用领域提供了丰富的控制单元、光通路电路、电源等广泛的产品方案，而在光博会上首次亮相的新一代光模块控制解决方案ADuCM43x就旨在打造极为灵活的平台方案 + 优异的系统成本竞争力，有望成为400G/800G光模块市场的“新宠”。


ADI光通信产品线市场和应用经理夏天

|||| 最新一专多能控制平台面市，第四代光模块控制器引领高速发展趋势

在光博会现场，ADI重点展示其丰富的光模块相关产品解决方案，包括从第一代到第四代控制器主要系列产品、光模块电源解决方案、热电制冷器稳压器模组，等等。控制单元通过单片机实现光模块内部各部件的配置、调整和实时监控。模块上电时，单片机对各芯片进行微码加载和初始化配置，模块正常工作后，单片机对各部件的工作状态进行实时监控和调整。

而首次面市的第四代光模块控制器系列产品ADuCM43x及基于ADuCM430的CMIS4.0解决方案则无疑是全场的“流量担当”。“ADuCM43x系列是ADI本土团队开发的新一代光模块控制解决方案，主要体现了通用数字资源 + 差异化内存+ 差异化模拟外设 + Pin2Pin兼容性，提供了极为灵活的平台方案 + 优异的系统成本竞争力。” 夏天指出，“ADuCM43x主要面向200/400/800G DML/EML/硅光模块应用，针对高速光模块对小尺寸、低功耗、易用性等进行了优化，主要体现了四大优势。”

在夏天口中的ADuCM43x四大产品优势包括——
1、高集成度满足高速光模块高通道密度要求。为满足高速光模块高通道密度要求，该高集成度方案集成了多通道12位SAR ADC、多路电压DAC、多路电流输出DAC以及热电制冷器(TEC)控制器，ADuCM43x把原来需要3~4个芯片才能实现的功能合一，并采用5mm*5mm 121引脚的BGA封装，非常适用于未来光模块的小尺寸。

2、高性能模拟技术再次凸显ADI的“看家本领”。芯片集成的ADC/DAC线性度、噪声指标都很高，而MCU和TEC控制器都做到了最大程度的效率优化，方案功耗优势明显。同时，芯片在输入、输出的压差上做了很多优化，输入和输出压差减小，使芯片的功耗进一步降低，性能更符合当前业界的需求。

2、易用性加速产品应用落地。ADuCM43x主要针对的是200/400/800G的DML/EML和硅光模块的应用，且针对不同应用场景进行了不同的定制化设计，既能支持小尺寸，还能实现Flash大小、模拟资源的通道数等需求的灵活配置，甚至不同的封装大小都可以提供选择。此外，针对400G模块，ADuCM43x支持今年CMIS4.0协议，同时推出配套的软件，这些软件能够帮助客户更快地开发他们的软件来适配CMIS4.0协议。

4、ADI中国本土团队研发，更好满足国内用户并保证供应链安全。ADuCM43x作为全新一代ADI本土化光模块控制产品，其推出将能够更好地满足国内光模块市场及客户的设计需求。

“ADI非常有远见，很早就十分看好中国光通信市场，从2005年就开始布局光通信产品线，距今已有近20年的历史，ADuCM43x之前已经有三代产品差不多20个型号完全由中国本土研发团队完成全部的设计并成功投入市场，获得极大的成功，每年出货量超200万片。”对于最后的一个关键点，夏天特别补充强调道。
 

ADI光通信产品布局及演进

|||| ADI光模块控制器四代迭代路线图，见证中国光通信快速崛起

在光博会现场，ADI展出了包括第一代控制器ADuC702X/712X、第二代ADuCM31x/ADuCM32x、第三代ADuCM420/410以及第四代控制器产品ADuCM43x在内的四代全系列光模块控制器产品，其中最早推出的ADuC702X/712X目前依然广泛应用在GPON/10G/25G/100G等应用场景下的光模块中。加强对中国本土客户的系统支持一直是ADI中国的战略目标之一。

 
ADI 六大维度打造光模块产品方案的核心竞争力。

“从芯片级的支持到新技术和产品领域的支持，我们与中国通讯设备供应商客户有很多非常紧密、卓有成效的合作，包括与他们一起完成产品定义、产品应用开发等大量工作。我们在持续跟中国客户建立很深的合作伙伴关系基础上，开发出了一系列非常成功的产品。”夏天表示，“我们非常看好中国在光通信领域的潜力，ADI研发中心的四代产品见证并大力支持了中国光通信产业的快速发展。”

事实上，过去的十多年也正是中国光模块企业快速发展的黄金时期。据LightCounting的报告数据显示，2020年全球光模块厂商前十行列中有6家国内厂商上榜，主导了全球光模块市场，而对比2010年时只有一家中国企业进入前十。今天，中国光通信模块产品占据全球市场领先的份额，而其中ADI光模块控制器几乎是这些企业的通用方案。“在中国这个最活跃的市场上，我们要跟客户建立起非常紧密的纽带关系，特别是一种技术对技术、工程师对工程师的纽带关系，来帮助我们的客户解决最棘手的挑战，同时也帮助我们自己产品做得更好。”夏天补充道，“受益于数据中心建设、5G网络深入布局，国内光模块企业全球市场份额提升，光模块下游运营商需求扩大，我们看好中国光模块企业未来进一步增长的机会。” 

|||| 积极打造本土化方案，以全面产品组合赋能数据洪流时代

作为ADI在中国市场实施本土化战略的重要举措，ADI成立了中国产品事业部，并在去年底将亚德诺半导体技术(上海)有限公司升级为亚德诺投资有限公司。作为ADI在中国的总部型运营机构，基于此ADI在本土化的进程中实现了更完整的布局。

“ADI中国总部的设立正是基于本土化的考量和布局，新一代光模块控制系列产品ADuCM43x的推出便是本土化的一个杰作，无论是从产品的前端到IP设计，还是后端的封测和生产制造，都完全实现了本土化。”夏天指出，“ADI愿意跟国内所有的光模块企业、光器件企业一起配合，甚至在裸片层面的整合封装都持开放态度。借助这些举措更好服务本地，这也是ADI对光通信市场，尤其是中国光通信市场的投入和决心。”

 
ADI 完成对Maxim的并购后进一步丰富了光模块应用产品组合

小小的光模块其实也是一个复杂的光电系统，除了光学器件、核心控制单元以外，放大器、驱动器、热电制冷器、电源器件等必不可少。“ADI拥有丰富的光模块核心器件和周边器件，这些产品为光模块制造提供了丰富且灵活的方案组合。例如我们的第三代控制器ADuCM410拥有16个ADC通道，但如果客户还需要更多的模拟通道，ADI还有很多通用ADC/DAC可以匹配起来形成更完整的方案，例如AD5770R；另外，诸如ADN8833作为业界知名的TEC 控制器，持续在这个市场上有非常广泛的应用以及非常好的口碑。”说起各种产品方案，夏天如数家珍。

值得一提的是，伴随ADI完成对Maxim的收购，进一步使ADI在光通信半导体领域实现了强强融合。“Maxim在电源、激光驱动器、TIA、CDR等光模块关键组件领域也有丰富的产品和深厚的技术积累，像DS4830、DS4835系列控制器在全球光模块市场都有非常多的应用。目前双方的产品线正在进行整合，相信今后一定会给大家提供更有竞争力的解决方案。”夏天表示。随着光模块向400G和800G高速通信方向发展，小封装、高速高通道密度无疑对集成解决方案提出更高的要求，如ADuCM430将TEC控制器、PMIC等片上化实现高度集成化的解决方案，未来ADI在光模块领域将持续提供更具集成度和性能优势的丰富产品组合。