[其他] 1.6T光模块晶振怎么选?频点、抖动、封装一次讲清

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SJK晶科鑫 发表于 2026-9-16 17:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
封装, 晶振, , ,

海信的第6个IPO落在光模块上,按2025年全球光模块收入计算,纳真科技市占率达到4%,位列全球第五,今年8月底刚通过港交所聆讯。这些数字背后,也能看出光模块这几年有多热。
尤其是AI算力起来之后,数据中心内部的数据传输速度不断往上走,从400G、800G,到正在加速推进的1.6T,光模块的核心竞争力越来越集中在高速率、低功耗、高可靠性和大规模量产能力上。
但有个细节,容易被忽略:光模块跑得越快,里面那颗不起眼的晶振,反而越重要。

高速光模块,怕的不只是带宽不够

做过高速通信设计的人应该比较熟悉这种情况,方案定了,光器件到位,PCB也画完了,上电之后发现误码率怎么都压不下来。光模块、激光器、TIA、DSP一个个排查,似乎都没有明显问题。最后发现,问题可能出在时钟,原因并不复杂。
高速光通信链路需要稳定的参考时钟,去支撑发送端、接收端、CDR以及相关高速器件的同步。时钟如果存在过大的相位噪声或抖动,就可能进一步影响高速信号的眼图和误码表现。
尤其是PAM4等高速信号体系,对时序误差的容忍空间进一步收窄。所以很多时候,问题不是“带宽跑不上去”,而是:节拍不够稳。
这也是为什么光模块速率越往上走,工程师越会关注参考时钟的相位抖动、频率稳定度和温度特性。
光.jpg

156.25MHz为什么一直被高速光模块盯着?

在高速通信领域,156.25MHz是典型的参考频点。从100G到400G、800G等应用中,都能看到156.25MHz相关时钟方案。这里有个容易产生误解的地方:数据速率翻倍,并不意味着晶振频率也必须跟着翻倍。
真正不断提高要求的,是时钟本身的质量——相位抖动要更低,频率稳定度要更高,工作温度范围要更宽,批次之间的一致性要更好,同时还要适应越来越小的封装尺寸。
156.25MHz之所以能一路用下来,是因为它由SerDes通道速率整除得出,链路从800G升到1.6T,时钟架构可以平移,不用跟着推倒重来。另外这一两年312.5MHz的用量也在涨,是把参考频率往上顶一档,降低DSP内部倍频的压力,属于趋势,但暂时还没有取代156.25MHz的位置。
因此,在高速光模块、AI服务器、交换机和高速网卡等场景中,LVDS、LVPECL、HCSL等差分输出晶振,越来越受到关注。因为高速链路需要的已经不是简单的“有一个时钟”,而是一个足够干净、稳定的参考时钟。

同样是156.25MHz,为什么价格和难度差这么多?

真正进入项目之后,会发现不同应用对晶振的要求差别非常大。
低速一些的光模块、网卡及周边应用,成本仍然是重要因素。只要频率、供电、封装和输出方式满足系统要求,方案能够稳定运行,普通的156.25MHz CMOS方案也能满足需求。
再往高速通信线缆及相关器件走,要求就开始提高。例如,有项目使用7050SC 150MHz、3.3V、LVDS输出的方案。这里的150MHz并不是常见的标准通信频点,而是根据具体系统需求计算出来的频率。
而到了高速光模块本体,对时钟的要求就明显更“硬”了。以实际项目为例,同一客户同时选用了两款156.25MHz LVPECL差分晶振,分别采用2520和3225封装。其中2520款为3.3V供电,工作温度-40℃~85℃,频差±50ppm;3225款则用于另一处板级设计。看起来只是封装不同,实际上对应的是不同的空间布局和设计需求。
到这个阶段,客户不只是问:“你有没有156.25MHz?”而是在问:你能不能在这么小的封装里,把低抖动、宽温稳定度和批量一致性同时做好?这才是高速光模块晶振真正难的地方。

50fs级的抖动,考验的不是一张规格书

先说一个容易踩的坑:看到50fs,别急着比数字,先问清楚测试口径。是RMS还是峰值?积分带宽是12kHz~20MHz,还是其他范围?测试是在常温下,还是-40℃~85℃全温区?这些条件不一样,数字放在一起比,意义并不大。
真正难的是,50fs能不能在项目中稳定做到。尤其是2520、3225这类小封装,要同时兼顾低抖动、宽温频稳、小型化和批量一致性。封装越小,封装应力、散热和温度变化带来的影响越需要重新评估,不能简单照搬大封装的表现。所以,高速光模块选晶振,不能只看规格书上的一个数字。

光模块1.png

AI算力越往前走,时钟就越不能拖后腿

从400G到800G,再到1.6T,光模块的速度还在不断提高。光器件、DSP、TIA、驱动器都在升级,PCB和封装也越来越紧凑。但无论系统速度怎么变,有件事情没有变:高速链路需要有一个稳定的时间基准。
这也是高基频、低抖动差分晶振在AI服务器、交换机、高速网卡和光通信设备中的价值所在。
对于SJK晶科鑫来说,这几年持续布局高基频差分晶振,也在应对这类高速应用对低抖动、宽温稳定和批量一致性越来越高的要求。
毕竟,光模块拼到最后,不只是拼谁能把速率做到800G、1.6T。速率决定链路能跑多快,时钟决定它能不能稳稳地跑。而藏在高速链路里的那颗晶振,可能就是最容易被忽略、却不能掉链子的那个“小角色”。
LOVEEVER 发表于 2026-9-17 21:00 | 显示全部楼层
1.6T光模块对晶振相噪要求极高,频点、抖动和封装要一起看,选型思路讲得很清楚。
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