4/02/2020，光纖在線訊，OFC2020, M1F.6 “面向5G前傳的PAM-X TM 25Gbps PAM4 光模塊用芯片組”，作者 上海光梓公司Xin Wang等14人，包括來自復(fù)旦和深圳南方科技大學(xué)的合作者。本文報(bào)告了基于商用10G激光器的適合10公里傳輸?shù)?5Gbps PAM4芯片組，對(duì)于當(dāng)前的5G前傳應(yīng)用具有重要潛在價(jià)值，尤其有助于緩解當(dāng)前供應(yīng)鏈緊張的問題。

光梓科技這篇文章報(bào)告了完整的25Gbps PAM4芯片解決方案，如上圖所示。在這個(gè)方案里，激光驅(qū)動(dòng)和NRZ-to-PAM4 gearbox都通過標(biāo)準(zhǔn)的40nm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)，TIA基于130nm SiGe工藝，和10G PD一起封裝到ROSA里面。NRZ-to-PAM4路徑包括限幅放大器，CTLE均衡器，半速率無參考NRZ CDR以及NRZ-to-PAM4 轉(zhuǎn)換器，預(yù)驅(qū)動(dòng)，最后是線性激光驅(qū)動(dòng)。PAM4-to-NRZ側(cè)包括了線性模擬前端，3頭DFE，半速率無參考PAM4 CDR,串行器，最后是25G NRZ輸出驅(qū)動(dòng)。發(fā)射端的自適應(yīng)的25Gbps NRZ CTLE均衡器用來補(bǔ)償差分host接口和電通道的補(bǔ)償。3頭FFE用在預(yù)驅(qū)動(dòng)中補(bǔ)償不同的激光器特性。線性TIA用于對(duì)輸入噪聲，帶寬和動(dòng)態(tài)范圍等進(jìn)行優(yōu)化。

上圖給出了基于這套芯片的眼圖試驗(yàn)結(jié)果。從-40攝氏度到85攝氏度，基于10Gbps DML激光器，室溫下TDECQ 0.8dB，高溫下劣化到1.28dB。BER測(cè)試顯示，10公里傳輸，在整個(gè)工業(yè)溫度范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)-12.5dBm的靈敏度，很好滿足了5G前傳的需求。測(cè)試條件下，包含激光驅(qū)動(dòng)電流在內(nèi)，整個(gè)芯片組的能耗29.5pJ/b。

光梓科技成立于2015年，總部位于上海張江高科園區(qū)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CMOS硅基高速低功耗光電子芯片設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。此前幾年，該公司已經(jīng)連續(xù)多次在OFC發(fā)表技術(shù)文章。今年這篇文章對(duì)于當(dāng)前的5G前傳應(yīng)用有重要的現(xiàn)實(shí)意義，根據(jù)光梓網(wǎng)站，這一芯片組應(yīng)該包括14G TIA PHTA2025, 14G 激光驅(qū)動(dòng) PHLD2025, 12.8G PAM4-25G NRZ CDR chip PHX2025等。

據(jù)知情人士透露光梓這一芯片組已經(jīng)在國(guó)內(nèi)一家主要設(shè)備商做過多次測(cè)試。PAM4的25Gbps方案可以基于成熟的10Gbps激光器，這是該方案最大的賣點(diǎn)，其主要競(jìng)爭(zhēng)方案將是現(xiàn)有的基于模擬芯片方案的25G模塊超頻方案，但是優(yōu)點(diǎn)可能是支持更長(zhǎng)距離，缺點(diǎn)自然是成本。