硅光新标准，发布|光器件|光学|可靠性|激光器|硅光|通用

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2026年10月1日，JEDEC宣布发布“JESD264”标准，该标准定义了硅光子器件的认证测试和可靠性要求。该标准为人工智能数据中心和通信网络中使用的光器件的测试方法和制造管理建立了通用准则，JEDEC将其定位为首个跨行业标准。随着光连接大规模生产的推进，该标准旨在明确可靠性验证的方式以及从芯片制造商到封装公司和系统开发商等各个环节的责任主体。

这项计划的目的并非定义一种新的光传输方法来提高通信速度，而是旨在建立一个通用标准，用于评估不同公司制造和组装的组件在一起使用时的可靠性。

即使光可以传输大量数据，但这种连接能否长期稳定运行则是另一回事。尤其是在共封装光器件（CPO）中，光器件与交换机和计算芯片紧密结合，系统设计必须包含故障组件的更换方案。当我们把JESD264标准所规范的组件和制造工艺的评估，与需要根据具体产品进行判断的连接方法和维护设计区分开来时，这种标准化的重要性就显而易见了。

光学设备的可靠性以及各公司之间的角色划分

JESD264 的正式名称是“硅光子器件认证和可靠性要求”。JEDEC 已将硅光子芯片及其集成芯片组确定为该标准的目标对象。芯片是指从晶圆上切割下来的单个半导体芯片。该标准不仅涵盖单个组件的认证测试，还包括组装工艺、激光集成、制造工艺管理和历史记录跟踪。

硅光子学是一种在半导体芯片上构建用于传输和控制光的电路的技术。光调制器将数据编码成光信号，波导传输光信号，光电二极管将接收到的光信号转换为电信号。JEDEC解释说，除了对这些光学器件进行认证测试外，它还将对作为光源的激光器的集成过程制定明确的要求。

该标准还将涵盖公司间流程转移时的责任范围。它将明确芯片代工厂、负责组装和测试的OSAT厂商以及系统开发商在各个阶段的可靠性验证责任。JEDEC解释说，与传统的CMOS技术相比，硅光子技术缺乏通用的可靠性评估和责任分担行业框架。但这并不意味着各公司此前没有进行过可靠性测试。

思科公司的Angelo Miele是该标准制定的共同负责人之一，他表示，模块供应商和大型数据中心运营商都参与了标准的制定。包括设计公司和代工厂在内的20多家公司参与了标准的制定并最终批准了该标准。这可以被视为制造商和用户在可靠性评估方面达成共识的一项努力。然而，超过20家公司参与并不意味着目前已有大量产品符合JESD264标准。

这与现有的CPO标准有何不同？

OIF已发布有关CPO连接要求和系统设计的文档。一份日期为2022年2月3日的框架文档概述了将光通信和电通信功能与ASIC封装在同一位置时需要考虑的技术因素。日期为2023年3月29日的3.2 Tb/s CPO模块规范详细说明了该模块的电气、光学和机械接口。

JESD264 主要涉及组件认证和可靠性评估，而 OIF 3.2 Tb/s CPO 模块规范则定义了电气、光学和机械连接条件。此外，OIF 框架文件还考虑了冗余和可修复性等系统设计问题。

本表整理了截至2026年10月3日JEDEC公告中的主要内容，以及OIF模块规范、OIF框架文档摘要和关于光源和可靠性的章节，并按目标和应用进行分类。本表并未直接比较JESD264的各个条款。此外，由于OIF文档中也考虑了可靠性，因此两者在各自的职责上存在一些重叠。但这并不意味着这些标准之间存在正式的兼容性或一致性。

了解这些差异有助于确定在采用产品时需要检查哪些方面。即使模块符合连接规范，也需要进行单独的可靠性评估，以确定其是否能够承受实际使用环境。此外，即使确认了各个组件的可靠性，如何处理整个系统的故障仍然是一个问题。

制定通用认证标准的意义不在于这些标准本身决定产品设计，而在于它们能够基于共同的假设，使不同公司提交的测试结果更容易进行比较和评估。

激光器应该安装在哪里？如果发生故障，应该如何更换？

与可从设备正面插拔的传统光收发器相比，CPO 在现场维护方面可能更困难。OIF 框架文档也阐明了这一点，指出可靠性不仅需要在组件层面考虑，还需要在系统层面考虑。在人工智能和机器学习应用中，需要较大的总带宽和大量的连接，因此链路故障的影响可能更大。

激光器的放置位置是具体的设计决策之一。OIF 建议的外部光源配置允许从设备正面更换故障激光器，而无需关闭交换机本身。将交换机 ASIC 和光源物理分离的另一个优点是改善它们各自的散热环境。光源是放置在容易发热的计算芯片和交换机芯片附近，还是放置在易于更换的位置，都涉及到散热设计和可维护性方面的考量。

另一方面，外部光源由于光传输路径更长、连接更多，存在插入损耗增加的缺点。插入损耗是指光在通过连接和波导时损失的量。OIF解释说，需要提高光源的输出功率来补偿这种损耗。

相比之下，在将激光器集成到光学引擎中的配置中，需要补偿的光学损耗会减少，并且有可能在较低的光学输出下运行。

换句话说，易于更换和降低光损耗并非一定能同时实现。此外，即使产品是“外部光源”，也不意味着它可以在运行过程中更换。实际的安装和更换流程需要验证。只有综合考虑元件寿命的通用评估标准、散热设计和维护方法，才能确定光连接在实际系统中是否能够稳定运行。

硅光子技术的大规模生产已经开始

2024年6月26日，英特尔宣布已出货超过800万颗光集成电路（PIC）和超过3200万个集成这些PIC的片上激光器。这些PIC被用于100Gbps、200Gbps和400Gbps的可拆卸光收发器模块，并已应用于各大云服务提供商的数据中心网络。

然而，这一量产记录需要与同时发布的“OCI”光I/O芯片区分开来。OCI是一款原型芯片，它与CPU集成在同一封装内并运行，英特尔当时明确指出它是一款原型芯片。现有光收发器PIC的出货记录不能直接等同于将光I/O置于处理芯片附近的CPO或光I/O芯片的量产记录。

正如这个例子所示，硅光子技术并非等到行业通用的可靠性标准建立后才投入实际应用。各公司已经开始出货，并以各自的方式积累可靠性评估数据。

JESD264 可被视为促进不同设计公司、制造商、组装商和用户之间共享此类评估经验的通用标准。对于新近采用硅光子技术的公司而言，它还可以作为确定向供应商索取哪些测试结果和制造历史记录的依据。

接下来要关注的是它将如何在实际产品中使用

JEDEC的公告并未具体说明哪些产品将采用JESD264标准，何时将其应用于大规模生产流程，以及故障率将降低多少。值得注意的是，JEDEC的既定目标是通过标准化降低实施风险，但这并不意味着已经衡量出实际效果。

此外，尽管JEDEC的公开声明解释了该标准的范围和主要内容，但并未具体说明各项测试条件。测试温度、测试时间、样品量以及合格/不合格阈值必须在完整标准的相应条款中予以确认。因此，无法确定根据JESD264认证的组件的使用寿命，也无法保证整个设备的可靠性。

在评估该认证在实际产品中的应用时，不仅需要检查相关光学器件本身，还需要检查组装过程以及测试所处的运行环境。此外，如果认证文件中还指明了故障时的更换方法和系统冗余设计，采购方可以将各个组件的认证结果与实际运行条件联系起来，从而做出明智的决策。