兆易创新GigaDevice（股票代码 603986）今日宣布，将携多款光模块应用方案出席9月11日至13日在深圳国际会展中心举办的第25届中国国际光电博览会（展位：12号馆 12D805），集中展现其在光通信领域的卓越技术实力和广泛的市场覆盖。

随着人工智能大模型、云计算技术的飞速发展，以及5G技术的广泛商用，加之光纤到房间（FTTR）技术的规模化部署，光通信行业正经历着前所未有的增长浪潮。这一趋势不仅催生了光模块需求的急剧攀升，也对光模块的性能提出了更高要求。光模块，作为光通信系统的核心，通过高效地进行光电信号的相互转换，确保了光纤中信号的高速、长距离传输。在光模块的内部，MCU是实现数字诊断监视功能（Digital Diagnostic Monitoring）的重要器件，能够实时监控并上报温度、电压、电流、光功率等关键参数，进而保障光模块的稳定运行。与通用MCU有所不同，光模块对其专用MCU在芯片尺寸、模拟功能集成以及可靠性方面有着更严格的标准，以适应光通信系统对高性能和高可靠性的持续追求。

兆易创新在光模块领域积淀深厚，旗下GD32 MCU具备显著优势，全面覆盖了从低速到高速、短距离到长距离的多样化应用需求，能够满足不同光通信系统中的复杂场景。在本次展会中，兆易创新将带来采用GD32E501系列光通信专用MCU和GD32E232系列超值型MCU的光模块实际应用案例。

GD32E501系列光通信专用MCU

高速光模块应用的强劲后盾

在多样化的应用场景中，光模块的速率需求各有不同。其中100G、200G、400G、800G等高速光模块因其优秀的数据传输能力，在数据中心、云计算和5G通信等领域发挥着关键作用。兆易创新的GD32E501系列光通信专用MCU自2020年初量产以来，已在多个关键领域得到广泛应用，包括数据中心/云服务器、50G前传、50G PON和传输网络等。

GD32E501系列MCU基于ARM Cortex®-M33内核，内置的512KB双Bank闪存可以支持同时读写（RWW，Read while write）功能，确保了在线升级（OTA）程序的不间断执行。提供3路高达1M速率的I2C接口、内存保护单元（MPU）、可编程逻辑单元（CLA）、I2C bootloader等高级特性，以及用于以太网PHY管理的MDIO接口，集成的丰富外设资源也可满足对光模块其他器件的控制及驱动需求。为了适应光模块小型化发展趋势，该系列MCU还提供了BGA64和QFN32封装选项，尺寸仅为4mm x 4mm，有助于实现紧凑设计。

展会现场，兆易创新还将带来采用GD32E501系列MCU的400G OSFP SR8 850nm 100m MPO光模块应用案例，OSFP全双工光模块提供8个独立的发射和接收通道，中心波长为850nm，每个通道都能在100米OM3多模光纤上以53.125Gb/s的速率进行传输，总数据速率为400Gb/s。该光模块产品主要应用于数据中心内部机顶交换机（TOR）之间互联，具有极高的通信效率和稳定性，为大规模数据传输提供了强有力的支持。

GD32E232系列超值型MCU

低速光模块应用的性能优选

在基站前传及宽带接入网络等场景中，25Gbs及以下速率是当前技术路标的主力型号。为了满足这些应用需求，兆易创新的GD32E232系列超值型MCU可用于支持单通道50Gbps以下速率的光模块，覆盖了包括10G PON接入网络、25G前传以及机房内部低速互联等多个领域。

GD32E232系列MCU基于Cortex®-M23内核，主频高达72MHz，提供了多至4路12位精度的DAC输出，无需借助外部数字电位器，缩减了PCB尺寸和BOM成本。为了确保模拟信号的精确测量，该芯片集成了12位2.6MSPS采样率的高性能ADC，具备多达16个可复用通道，并支持16位硬件过采样滤波功能和可配置的分辨率。配备的可编程逻辑阵列（CLA）能够实现简单的组合逻辑和顺序逻辑运算，有助于增强信号处理的实时性。除光模块外，该产品也适用于光收发器、接入网等工控系统，能够实现全面的数字化控制，并确保对光驱动器的精确控制和过程监测。在封装选择上，该系列MCU提供了4mm x 4mm和3mm x 3mm的小型封装选项，以满足不同空间限制的需求。

展会现场，兆易创新将带来采用GD32E232系列MCU的XGSPON光模块应用参考。该产品工作波长为1270nm/1577nm，速率达对称9.95Gbps，通过单模光纤传输距离最远可达20KM，模块功耗小于3W，能够应用于10G接入网ONU侧数据传输。

在本届展会中，兆易创新还将展示与光模块MCU深度协同工作的模拟和Flash系列产品，凸显了公司在产品协同创新方面的技术优势。随着光模块产品向方案级小型化、高度集成化方向发展，兆易创新还将继续丰富产品阵容，并提供专业的技术服务，满足光模块的升级迭代需求。

*兆易、兆易创新、GigaDevice，GD32，及其标志均为兆易创新科技集团股份有限公司的商标或注册商标，其他名称或品牌均为其所有者所有。

2023年以来，生成式人工智能ChatGPT及横空出世的视频生成模型Sora极大地影响人类科技发展的方向。这些AI大模型产品推动了数据中心的结构升级，数据存储和传输的需求相比以往倍速增长，数据中心的数据传输速率的要求也随着应用逐步升级。作为光通信产业链上的核心产品之一的光模块，尤其是高速光模块（100G、400G、800G等），其需求将在未来几年迎来暴增。

高速光模块的应用一是数据中心，包括机架中的数据传输、机架到机架之间的数据传输，以及数据中心的互联；二是传输网上的应用，主要是主干网和城域网等管道上的数据传输。

高速光模块应用场景

光模块，是光收发一体模块（Transceiver）的简称，主要是做光电信号的转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。  

一个高速光模块，通常由MCU、DSP、光发射器件（TOSA）、光接收器件（ROSA）、TIA（跨阻放大器）、PD（光电二极管）、EML（外调激光器）、TEC（温控芯片）、相关功能电路和光（电）接口等部分组成。从交换机来的NRZ信号，经过TOSA调制成PAM4信号，透过EML器件，转换成光信号进入光纤进行传输；在接收端，来自光纤的光信号经过PD转换成电信号，经过TIA信号放大后，透过ROST又调制成NRZ信号，信号链路如图1。

图1 100G及以上高速光模块应用框图

产品简介

针对高速光模块应用，小华半导体推出了HC32F472系列模拟丰富MCU新品，其功能框图如图2。

图2 HC32F472系列产品框图

HC32F472基于经小华高性能MCU长期验证与量产出货的40nm嵌入式闪存工艺，采用广泛易用的Arm Cortex-M4内核，并为小型化的光模块设计度身定制了BGA64 (4x4mm^2) 小封装。除了这些功能之外，HC32F472在算力、模拟外设（ADC、DAC、Vref、CMP）、PWM定时器、通信外设（IIC、MDIO）等规格方面做了专门的设计。具体功能与性能指标如下：

1、120MHz主频的Arm Cortex-M4内核，集成FPU；

2、512KB Dual-bank Flash，64KB+4KB SRAM，其中32KB SRAM具备ECC功能；

3、3个12-bit 2.5MSPS ADC单元，多达29个采样通道；

4、8通道12-bit DAC，单通道最大可驱动10mA；

5、内置2.5V高精度Vref；

6、4路电压比较器CMP；

7、I/O独立供电（支持8个管脚1.2~3.6V独立供电）；

8、I2C 通信速率高达1Mbps，支持BootLoader下载和热插拔；

9、支持PLA和MDIO外设；

10、具备复位保持功能：软件、WDT复位时，DAC和端口能实现输出保持；

11、1.8 ~ 3.6V低电压供电；

12、BGA64 (4x4mm^2)小封装，满足光模块应用；

开发工具及开发套件支持

HC32F472系列现已提供完整的样片、评估板（图3）和软件开发包支持。官网资料下载。