2023-08-03
I-PEX株式会社（总公司：京都府京都市，代表取缔役社长：土山隆治，东京证券交易所主要市场 证券代码：6640，以下简称为I-PEX）研发了用于数据中心等的光互连及IOWN※构想的有源光学模块“LIGHTPASS®系列”的2种新产品，分别是适用于NIC（网卡）等信息设备的内部传输及基站等需要高温运行的户外设备的内部传输的“LIGHTPASS®-EOB II 128G”，和适用于机械臂及如内窥镜般细长型医疗器械的“LIGHTPASS®-EOS 100G”。
计划于2023年9月提供用于评价此产品的演示套件，2024年下半年开始量产。此外，还定于在2023年10月2日～4日英国举办的“ECOC Exhibition 2023”上展出示范装置。
- ※IOWN（Innovative Optical and Wireless Network），是NTT集团推进的以光电融合技术和光通信技术为核心的下一代骨干网构想。I-PEX作为IOWN Global Forum的General Member参与其中。
研发的背景
随着AI、IoT及5G的普及，互联网流量也年年在增，从承载POST-5G、6G信息通信网络的数据中心设备，到通信基础设施、检测设备、高清监控器、摄像机、信息终端设备，都需要符合高速大容量通信的需求。目前，这些设备使用光通信进行设备外部的高速信号传输，并通过外部模块进行光电转换，内部主要使用电路板布线进行电通信。而另一方面，因设备内部的传统电路板布线导致插入损耗大且传输距离受限，以及由电通信引起的传输容量接近极限，随着数据流量的不断增加，预计难以通过电气布线完成设备内部的电通信。此外，与通信量成比例持续增长的耗电量也已成为社会问题。
使用有源光学模块LIGHTPASS®系列的示意图LIGHTPASS®系列以这样的设备内部布线从电通信转换为光通信，并在更挨近处理器的部位进行光电转换，从而使电路板走线距离最短，为减少传输损耗和节能做出贡献。有助于在下一代的数据中心和高速通信设备中实现光电融合。
“LIGHTPASS®-EOB II 128G”的特点
LIGHTPASS®-EOB II 128GLIGHTPASS®-EOB II 128G改变了“LIGHTPASS®-EOB 100G”的连接器形状，实现了能安装于M2卡等的18.60㎜的宽幅。3.3V单电源，且传输速率提升至128Gbps（32Gbps NRZ x 4ch），还可支持PCIe Gen5。
出色的散热性能，有望用于NIC(网卡)等信息设备的内部传输、基站等需要高温运行的户外设备的内部传输、及有轻量化要求的飞机机内布线等。
“LIGHTPASS®-EOS 100G”的特点
LIGHTPASS®-EOS 100GLIGHTPASS®-EOS 100G的本体形状为棒状，实现了小型化。
与LIGHTPASS®-EOB II 128G一样也是3.3V单一电源，还计划应对高压釜灭菌。
可以装配于安装空间受限的机械臂、如内窥镜般细长的医疗器械、及需要安装2个以上的工业设备上等。
关于LIGHTPASS®系列
LIGHTPASS®系列搭载了AIO Core株式会社（总公司：东京都文京区，代表取缔役社长：福田秀敬）研发的硅光子IC“IOCore™”，是可以进行双向光通信的多模有源光学模块。I-PEX至今研发了“LIGHTPASS®-EOB 100G”和“LIGHTPASS®-EOM 100G”2种有源光学模块，并提供用于评价的演示套件。而此次的在高温环境下具有良好的长期可靠性的新产品“LIGHTPASS®-EOB II 128G”和“LIGHTPASS®-EOS 100G”，扩大了产品阵容，并通过在服务器等中的广泛应用，构建一个实现设备内部光通信的体系。
有源光学模块的研发路线图产品规格
| 产品名 | LIGHTPASS®-EOM 100G | LIGHTPASS®-EOB 100G | LIGHTPASS®-EOB II 128G | LIGHTPASS®-EOS 100G |
|---|---|---|---|---|
| 尺寸 (W, D, H) (mm) |
14.0 x 12.0 x 8.6 | 29.75 x 29.01 x 2.3 | 18.6 x 36.3 x 3.8 | 8.4 x 34.8 x 4.6 |
| 传输容量 | 100 Gbps (25 Gbps x 4 ch) |
100 Gbps (25 Gbps x 4 ch) |
128 Gbps (32 Gbps x 4 ch) |
100 Gbps (25 Gbps x 4 ch) |
| 电源 (V) |
0.9, 1.0, 3.3 | 0.9, 1.0, 3.3 | 3.3 | 3.3 |
| 运行外壳温度范围 (℃) |
-40 ~ 85 | -40 ~ 85 (105) | -40 ~ 85 (105) | -40 ~ 85 |
| 微控制器 | × | 〇 | 〇 | 〇 |
| 机械锁扣 | × | 〇 | 〇 | × |
关于AIO Core株式会社和IOCore™
AIO Core株式会社是首个继承了技术研究组合光电子融合基础技术研究所（PETRA）的部分研究成果的知识产权和技术而新设分立的株式会社。本研发是PETRA接受了日本国立研究研发法人新能源产业技术综合研发机构（NEDO）的委托而实施的。
AIO Core株式会社量产的IOCore™通过使用在硅基板上形成光子的“硅光子技术”制造的5mm方形光收发芯片，使每个通道具有高达32Gbps的传输速率，并以4个通道共计高达128Gbps的传输速率实现双向通信。