「800Gbps／1.6Tbps光ファイバー通信用200Gbps pin-PDチップ」サンプル提供開始

光トランシーバーの受信用光デバイスを新開発、データセンター内通信の高速・大容量化に貢献

三菱電機株式会社

2024年8月20日 14時15分

800Gbps／1.6Tbps 光ファイバー通信用200Gbps pin-PDチップ（裏面・表面イメージ）

　三菱電機株式会社は、次世代の光ファイバー通信速度800Gbps（※1）や1.6Tbps（※2）に対応可能な、データセンター向け光トランシーバー（※3）に搭載される受信用光デバイスの新製品として、「800Gbps／1.6Tbps光ファイバー通信用200Gbps pin-PD（※4）チップ」のサンプル提供を10月1日に開始します。受信用の光デバイスを初めてラインアップし、既存の送信用光デバイスと合わせ、光トランシーバーの通信容量拡大を実現し、データセンター内通信の高速・大容量化に貢献します。

　IoT技術の発展を背景に、ネットワークに接続される端末の増加に加え、高解像度映像ストリーミングや生成AI技術の利用が拡大するなど、データ通信量が飛躍的に増加していることで、ネットワークの高速化や大容量化がこれまで以上に求められています。特に、市場が急拡大しているデータセンターでは、従来の光ファイバー通信速度400Gbpsから次世代の800Gbpsや1.6Tbpsへの移行が進んでおり、生成AI用演算機器のデータ通信経路を切り替えるスイッチを構成する光トランシーバーに高速・大容量通信が求められています。一方、光トランシーバーは、送信用の光デバイスでは次世代の800Gbpsや1.6Tbpsへ対応する製品が市場投入されているのに対して、受信用の光デバイスにおいては、性能を満たす製品が少ないという課題がありました。

　当社は、光トランシーバーに搭載される送信用の光デバイスでは「200Gbps（112Gbaud（※5） PAM4（※6））EML（※7）チップ（※8）」を2024年4月より量産していますが、今回新たに、受信用の光デバイス「200Gbps pin-PDチップ」のサンプル提供を開始します。長年の光デバイスの設計・製造により培ったノウハウを活かし、裏面入射型構造（※9）と凸レンズ集積構造の採用で光電変換領域を可能な限り小さくしたことで、高速動作を実現したPDチップを新開発しました。光トランシーバー内に本チップを4つ搭載することで、1台の光トランシーバーで800Gbps、8つ搭載することで1.6Tbpsの通信が可能となり、データセンター内通信の高速・大容量化に貢献します。また、このPDチップは、凸レンズ集積構造の採用とフリップチップ実装（※10）に対応することで、光トランシーバーの組み立て作業の効率化や製造コスト削減に寄与します。

■新製品の特長

1．裏面入射型構造と凸レンズ集積構造の採用で高速動作を実現し、データセンター内通信の高速・大容量化に貢献

・裏面に光を入射する構造と凸レンズ形状で光を集積する構造との組み合わせで、光電変換領域をできるだけ小さくし、高速動作に寄与する低素子容量化を実現することで、現在主流の100Gbps製品と比べて2倍の200Gbps（112Gbaud PAM4）伝送が可能な高速動作を実現

・光トランシーバー内にPDチップを4つ搭載することで1台の光トランシーバーで800Gbps、8つ搭載することで1台の光トランシーバーで1.6Tbpsの通信が可能となり、データセンター内通信の高速・大容量化に貢献

裏面入射型構造と凸レンズ集積構造を採用したPDチップ断面構造と入射光（イメージ）

2．凸レンズ集積構造の採用とフリップチップ実装への対応で、光トランシーバーの組み立て作業の効率化、製造コスト削減に寄与

・凸レンズ集積構造により、凸レンズが無い場合と比較して受光領域を約4倍に拡大し、PDチップへの入射光が少しずれても受光可能としたことで、入射光の高精度な調整が不要となり、光トランシーバーの組み立て作業の効率化に寄与

・PDチップの電極を信号増幅用ICや基板へのフリップチップ実装に対応させることで、光トランシーバー組み立て時のワイヤ接続工程の削除が可能となり、製造コスト削減に寄与

■製品仕様

形名	PD7CP47
用途	200Gbps用PDチップ
感度	0.60A/W （標準値）
帯域	60GHz （標準値）
チップサイズ	0.38×0.36×0.15mm （標準値）
サンプル価格	個別見積もりによる
サンプル提供開始日	2024年10月1日