Intel Silicon Photonic 100G CWDM4 QFSP28 Transceiver
——逆向分析报告
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麦姆斯咨询 王懿
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本报告深入分析全球首款100G CWDM4硅光子收发器，涵盖最新技术以及与100G PSM4的主要区别
据麦姆斯咨询介绍，在短短几年时间内，英特尔（Intel）已销售300多万个100G可插拔收发器。凭借其CWDM4 100G技术，英特尔成为全球首家提供长达10公里的硅光子解决方案的公司。100G PSM4和CWDM4是第一步，英特尔的200G和400G产品预计将在2020年下半年进入量产阶段。
英特尔100G CWDM4 QFSP28光纤收发器
英特尔100G CWDM4 QFSP28收发器重用了一部分PSM4技术，但许多其它方面代表了英特尔的新方法。这款收发器包括多颗芯片，拥有两条独立的线路。发射器硅光子芯片集成了四种波长的磷化铟（InP）激光器，其结构与PSM4收发器不同。在同一颗芯片上，还增加了马赫-曾德尔（Mach-Zehnder）调制器对信号进行调制，但是CWDM马赫-曾德尔干涉仪（MZI）更为复杂。光提取是通过芯片边缘而不是通过反射镜来完成的。另外，为了聚焦或隔离信号，系统中增加了其它组件。数据通过使用来自MACOM的四通道25G光学时钟数据恢复（CDR）组件进行处理。
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英特尔100G CWDM4 QFSP28光纤收发器拆解分析（样刊模糊化）
接收器功能由四个锗（Ge）光电二极管芯片和一个跨阻放大器（TIA）电路实现。锗光电二极管芯片在专用的SOI衬底上制造，光解复用器组装在SiGe光电二极管和光纤之间。
本报告介绍了英特尔在封装和光子学方面的实力。在非常小的尺寸范围内，英特尔成功地集成了四个激光器、一个光子驱动器、光学模块、CDR功能、高性能光电二极管、两个高级基板和光学材料。报告显示了英特尔如何实现芯片组的配置，并详细描述了发射器和接收器线路。
英特尔硅光子芯片
本报告还详细分析了英特尔100G CWDM4 QFSP28连接器的主要组件，包括对硅光子芯片、TIA电路、马赫-曾德尔驱动电路、MACOM电路和锗光电二极管芯片的全面分析。报告中还提供了成本分析和价格估算，以及两种光纤耦合器、聚焦透镜和隔离器的描述和价格估算。最后，将CWDM4与英特尔PSM4硅光子电路进行了比较。
报告目录：
Overview/Introduction
Intel Company Profile
Physical Analysis
• CWDM4 Connector - Teardown
• Transmitter Block
- View, dimensions, light path, cross-section
• MZI Driver Die
• Silicon Photonic Die
- Die overview and dimensions
- InP laser, MZI, light extraction, waveguide processes and cross-sections
- Die process characteristics
• Receiver Block
- View, dimensions, demultiplexer, crosssection
• Germanium Photodiode
- Die view and dimensions, process, and crosssection
• TIA Die
• MACOM MG37049G Die
Comparison – Intel’s PSM4 and CWDM4 Dies
Manufacturing Process Flow
• MZI Driver Die - Front-End Process and Fabrication Unit
• Silicon Photonic Die - Process Flow
• Silicon Photonic Die - Front-End Fabrication Unit
• Receiver - Fiber-Optic Coupler, Demultiplexer, Process Flow, and Cost
• Germanium Photodiode Die - Process Flow and Fabrication Unit
• TIA and MACOM M37049G Dies - Front-End Process and Fabrication Unit
Cost Analysis
• Transmitter Block
- Silicon photonic die
- Wafer, step and die costs
- MZI driver die
- MACOM M37049G
- Optical elements
- Assembly
• Receiver Block
- Germanium photodiode die
- TIA Die
- MACOM M37049G
- Optical element
- Assembly
Estimated Sales Price Analysis: Transmitter Block and Receiver Block
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