電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃晶晶）光通信行業(yè)隨著(zhù)人工智能大模型、數據中心等飛速發(fā)展，迎來(lái)下一波增長(cháng)浪潮。光模塊作為光通信系統的核心，通過(guò)高效地進(jìn)行光電信號的相互轉換，確保光纖中信號的高速、長(cháng)距離傳輸。在光模塊的內部，MCU是實(shí)現數字診斷監視功能的重要器件，能夠實(shí)時(shí)監控并上報溫度、電壓、電流、光功率等關(guān)鍵參數，進(jìn)而保障光模塊的穩定運行。兆易創(chuàng )新自2020年推出光模塊專(zhuān)用MCU以來(lái)，逐漸成為光模塊MCU的主流供應商之一。

三大系列產(chǎn)品，全面覆蓋不同速率光模塊

兆易創(chuàng )新在光模塊領(lǐng)域推出的GD32 MCU全面覆蓋了從低速到高速、短距離到長(cháng)距離的多樣化應用需求，能夠滿(mǎn)足不同光通信系統中的復雜場(chǎng)景。

在今年9月舉行的光博會(huì )上，兆易創(chuàng )新MCU事業(yè)部高級市場(chǎng)經(jīng)理柯亞軍接受了包括電子發(fā)燒友網(wǎng)在內的媒體采訪(fǎng)。他表示，與通用MCU有所不同，光模塊對其專(zhuān)用MCU在芯片尺寸、模擬功能集成以及可靠性方面有著(zhù)更嚴格的標準，以適應光通信系統對高性能和高可靠性的持續追求。兆易創(chuàng )新光模塊MCU主要有三個(gè)系列產(chǎn)品。

GD32E501系列MCU基于ARM? Cortex?-M33內核，內置的512KB雙Bank閃存可以支持同時(shí)讀寫(xiě)（RWW，Read while write）功能，確保了在線(xiàn)升級（OTA）程序的不間斷執行。提供3路高達1M速率的I2C接口、內存保護單元（MPU）、可編程邏輯單元（CLA）、I2C bootloader等高級特性，以及用于以太網(wǎng)PHY管理的MDIO接口，集成的豐富外設資源也可滿(mǎn)足對光模塊其他器件的控制及驅動(dòng)需求。為了適應光模塊小型化發(fā)展趨勢，該系列MCU還提供了BGA64和QFN32封裝選項，尺寸僅為4mm x 4mm，有助于實(shí)現緊湊設計。

柯亞軍表示，“GD32E501專(zhuān)門(mén)針對數通市場(chǎng)，比如數據中心需要8路的DAC，要擴展更高的速率，Flash設計成雙Bank，保證升級時(shí)業(yè)務(wù)不中斷?！?br />
兆易創(chuàng )新的GD32E501系列光通信專(zhuān)用MCU自2020年初量產(chǎn)以來(lái)，已在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域得到廣泛應用，包括數據中心/云服務(wù)器、50G前傳、50G PON和傳輸網(wǎng)絡(luò )等。針對100G及以上的光模塊，兆易創(chuàng )新也主推GD32E501系列MCU。

在基站前傳及寬帶接入網(wǎng)絡(luò )等場(chǎng)景中，25Gbs及以下速率是當前技術(shù)路標的主力?？聛嗆娊榻B，兆易創(chuàng )新另一款GD32E232系列是中高端的主力，是為光模塊專(zhuān)門(mén)定制的，具有小封裝、寬溫、4路DAC等特點(diǎn)?？捎糜谥С謫瓮ǖ?0Gbps以下速率的光模塊，覆蓋了包括10G PON接入網(wǎng)絡(luò )、25G前傳以及機房?jì)炔康退倩ヂ?lián)等多個(gè)領(lǐng)域。

GD32E232系列MCU基于Cortex?-M23內核，主頻高達72MHz，提供了多至4路12位精度的DAC輸出，無(wú)需借助外部數字電位器，縮減了PCB尺寸和BOM成本。為了確保模擬信號的精確測量，該芯片集成了12位2.6MSPS采樣率的高性能ADC，具備多達16個(gè)可復用通道，并支持16 位硬件過(guò)采樣濾波功能和可配置的分辨率。配備的可編程邏輯陣列（CLA）能夠實(shí)現簡(jiǎn)單的組合邏輯和順序邏輯運算，有助于增強信號處理的實(shí)時(shí)性。

另外，GD32E230系列是一顆入門(mén)級產(chǎn)品，主要針對PON市場(chǎng)，可滿(mǎn)足低成本、使用量大等需求。

柯亞軍表示，光模塊產(chǎn)品對MCU在小封裝、大算力、模擬外設等方面都有特殊要求?！氨热?，中低速率的光模塊只要求四通道的DAC，高速率的則要求8路DAC，這樣對于MCU的外設就有不同的要求；其次，高速的光模塊通信協(xié)議控制比較復雜，對算力要求更高，比如雙Bank Flash設計，I2C支持更高的速度，以及更大的 SRAM和Flash的容量?！?br />
針對滿(mǎn)足高速光模塊發(fā)展的需求，兆易創(chuàng )新在MCU設計上也將進(jìn)一步增強?？聛嗆娬f(shuō)道，未來(lái)若要做骨干網(wǎng)相關(guān)的光模塊，對MCU的 SRAM、Flash尺寸，外設的速度等都將有新的要求。此外，兆易創(chuàng )新也結合自有的模擬信號鏈、電源、存儲等產(chǎn)品增強光模塊芯片的整合方案能力。

先發(fā)優(yōu)勢，兆易創(chuàng )新成為光模塊MCU主流供應商

兆易創(chuàng )新在光模塊市場(chǎng)成功卡位，得益于幾方面的天時(shí)地利人和?？聛嗆姺治?，前幾年隨著(zhù)光模塊速率的提升，中低速光模塊采用的8位 MCU已無(wú)法滿(mǎn)足需求，面對光模塊MCU從8位向32位遷移的趨勢，專(zhuān)注于32位MCU的兆易創(chuàng )新抓住了這一巨大的機會(huì )，順利進(jìn)軍光模塊市場(chǎng)。同時(shí)，國內光模塊廠(chǎng)商的發(fā)展突飛猛進(jìn)，目前全球前十大光模塊廠(chǎng)商當中，中國企業(yè)占七席，而過(guò)去光模塊MCU供應商主要為海外廠(chǎng)商，行業(yè)急需國內MCU廠(chǎng)商的加入。此外，最近兩年，數據中心的大規模建設，催生了對高速光模塊的需求，兆易創(chuàng )新推出高性能GD32E501系列MCU予以滿(mǎn)足。

從光模塊對MCU廠(chǎng)商和產(chǎn)品的要求來(lái)看，光模塊MCU對可靠性要求比較高，屬于工業(yè)級產(chǎn)品，這一市場(chǎng)對MCU產(chǎn)品驗證周期長(cháng)，MCU廠(chǎng)商需具有持續投入和耕耘的能力。相對于MCU廣闊的應用來(lái)說(shuō)，光模塊MCU又是偏小眾市場(chǎng)，因此早期國內不少MCU廠(chǎng)商進(jìn)軍光模塊領(lǐng)域，但真正成規模的比較少。目前，除了少數幾家國際廠(chǎng)商之外，兆易創(chuàng )新在光模塊MCU領(lǐng)域供應商里處于領(lǐng)先地位。

順應光模塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展

目前，光模塊MCU約數千萬(wàn)顆的市場(chǎng)容量，整體市場(chǎng)規模不大，但增速很快?？聛嗆姳硎?，光模塊的速率正在從800G邁向1.6T，未來(lái)光電融合會(huì )是大趨勢，那么跟隨光通信市場(chǎng)不斷向前發(fā)展，兆易創(chuàng )新將持續加大對MCU以及與其深度協(xié)同的Flash、模擬等產(chǎn)品在光模塊應用的投入和布局。

據悉，預計今年Q4到明年Q1，兆易創(chuàng )新光模塊MCU將有兩款產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級，產(chǎn)品性能提升，供應鏈更加穩固。未來(lái)，兆易創(chuàng )新將不斷打磨和迭代MCU產(chǎn)品，與國內外光通信領(lǐng)域優(yōu)秀的廠(chǎng)商們一起成長(cháng)。