Modiwlau Fiber Optic yn cael eu Gweithgynhyrchu Ledled y Byd

 

Y Realiti Shenzhen Neb yn Rhoi Cyflwyniadau Sioe Fasnach

 

Hedfan i mewn i Shenzhen Bao'an, cymerwch dacsi i Longhua neu Dalang, a byddwch yn pasio mwy o ffatrïoedd transceiver optegol mewn deugain munud nag sy'n bodoli yn Ewrop gyfan gyda'i gilydd. Mae'r dwysedd yn hurt. Fe wnes i gyfrif dau ar bymtheg o gynhyrchwyr SFP ar wahân o fewn radiws o ddau gilometr i'm gwesty yn ystod un daith gyrchu. Dwy ar bymtheg. Mae rhai yn meddiannu parciau diwydiannol cyfan. Mae eraill yn rhannu un llawr o adeilad nondescript gyda gweithrediad mowldio chwistrellu a chwmni sy'n gwneud goleuadau Nadolig LED.

Dyma lle mae'r gyfrol yn digwydd. Rhywle rhwng 60 a 70 y cant o long transceivers optegol pluggable y byd o dalaith Guangdong. Mae'r union nifer yn dibynnu ar sut rydych yn cyfrif-modiwlau gorffenedig yn erbyn is-gydosodiadau yn erbyn citiau cydrannau noeth-ond nid yw'r maint yn ddadleuol.

Mae'r ffatrïoedd yn amrywio o weithrediadau o'r radd flaenaf gydag ystafelloedd glân Dosbarth 10K a bondwyr marw awtomataidd i siopau lle rydw i wedi gwylio gweithwyr yn gosod deuodau laser gan ddefnyddio pliciwr o dan ficrosgop stereo. Mae'r ddau fath yn cludo cynnyrch sy'n pasio'r un profion cydymffurfio. Mae'r gwahaniaeth yn ymddangos ddeunaw mis yn ddiweddarach mewn cyfraddau methiant maes, ond erbyn hynny mae'r modiwl yn broblem i rywun arall.

 

Pam mae Japan yn dal i fod yn bwysig nag y mae unrhyw un yn ei gyfaddef

 

Dyma beth mae mapiau'r gadwyn gyflenwi yn ei adael allan: mae cydrannau lled-ddargludyddion cyfansawdd critigol-y ffoton go iawn-allyrru a ffoton-canfod darnau-yn dal i lifo'n bennaf o Japan.

Sumitomo Trydan. Mitsubishi Trydan. Gweithrediadau Japaneaidd Lumentum. Etifeddiaeth Coherent II-VI fab yn Toyama. Mae'r cyfleusterau hyn yn cynhyrchu sglodion laser DFB, trosglwyddyddion EML, a-ffotodiodes cyflymder uchel na all cydosodwyr Tsieineaidd eu hefelychu eto ar lefelau perfformiad cyfatebol. Yr EMLs 1310nm heb eu hoeri sy'n rhedeg ym modiwlau 400G-DR4 eich hyperscaler? Yn llethol o silicon Japan. Y laserau pwmp pŵer uchel yn eich EDFAs? Japaneaidd. Ffotodiodes eirlithriadau yn eich OTDR? Japaneaidd.

Mae'r bwlch gwyddoniaeth ddeunydd yn real. Er mwyn tyfu haenau epitaxial ffosffid indium gyda'r unffurfiaeth sydd ei angen ar gyfer sgoriau DFB cynnyrch uchel mae angen degawdau o wybodaeth sefydliadol nad yw'n trosglwyddo trwy IP caffaeledig neu beirianwyr wedi'u cyflogi. Mae ryseitiau adweithyddion MOCVD yn berchnogol i lawr i gyfraddau llif nwy a phroffiliau tymheredd. Mae'r wybodaeth ddealledig yn byw ym mhenaethiaid peirianwyr proses sydd wedi bod yn rhedeg yr un offer ers ugain mlynedd.

Treuliais dridiau yn fab laser Japaneaidd unwaith. Wedi gwylio technegydd yn gwrthod waffer gyfan oherwydd bod y sbectrwm ffotooleuedd yn dangos symudiad tonfedd 2nm o'r targed. Dau nanometr. Mae'n debyg y byddai'r afrlladen wedi cynhyrchu dyfeisiau swyddogaethol. Ond nid "swyddogaethol" oedd y fanyleb -"o fewn y fanyleb ar -40 gradd dros 20 mlynedd" oedd y fanyleb, ac roedd y shifft 2nm hwnnw'n awgrymu bod rhywbeth wedi drifftio yn y broses dwf.

Nid ydych chi'n adeiladu'r diwylliant hwnnw mewn pum mlynedd.

 

Gêm Cragen y Gydran

 

Dilynwch y rhannau gwirioneddol trwy drosglwyddydd optegol "gwnaed yn Tsieina" a byddwch yn dod o hyd i wers daearyddiaeth.

Deuodau laser: Japan, gyda chystadleuaeth gynyddol gan gyflenwyr domestig Tsieineaidd fel Accelink ar gyfer-rhannau cyflymder is. Mae'r bwlch perfformiad yn 25G PAM4 ac uwch yn parhau'n sylweddol.

Cylchedau integredig Gyrwyr a TIA: Mae Taiwan yn dominyddu drwy brosesau ffotoneg TSMC-a thai dylunio gwych yn Hsinchu. Mae Semtech, Macom, a Broadcom i gyd ar dâp allan yna. Mae Tsieina wedi bod yn ceisio adeiladu dewisiadau domestig amgen ers degawd gyda llwyddiant cyfyngedig-mae offer EDA yn unig yn creu cadwyni dibyniaeth.

Ynysyddion optegol a chylchredwyr: Tsieineaidd yn bennaf nawr. Yn y bôn, mae Casix, gweithrediadau Tsieineaidd Agiltron, a dwsin o chwaraewyr llai yn Fuzhou wedi commoditeiddio'r cydrannau hyn. Mae ansawdd yn iawn ar gyfer datacom.

Unedau araeau ffibr a ferrulau: Mae gweithgynhyrchu manwl Japan yn dal i arwain at-goddefgarwch MT tynn. Mae cyflenwyr Tsieineaidd yn trin cyfaint ar gysylltwyr LC / SC safonol.

Pecynnau ceramig ac is-osod: Wedi'i rannu rhwng arbenigwyr Japaneaidd fel Kyocera a gweithgynhyrchwyr cyfaint Tsieineaidd. Mae'r gofynion rheoli thermol ar gyfer trosglwyddyddion pŵer uchel yn dal i ffafrio ffynonellau Japaneaidd.

PCBs a chylchedau fflecs: Taiwan a thir mawr Tsieina, gyda rhai byrddau amledd uchel gan gyflenwyr Japaneaidd.

 

Y Sgrambl Tariff

 

Ail-luniodd tariffau 2018 ddaearyddiaeth gweithgynhyrchu'r diwydiant mewn ffyrdd sy'n dal i fod yn berthnasol.

Cyn Adran 301, roedd y cyfrifiad yn syml: gweithgynhyrchu yn Tsieina am gost, llong i'r byd. Roedd hyperscalers a mentrau yn prynu trwy ddosbarthu neu'n uniongyrchol, yn talu pris Tsieina, ac nid oeddent yn meddwl llawer am wlad wreiddiol.

Yna glaniodd tariffau 25%. Yn sydyn roedd angen i bob rheolwr prynu ddeall y gwahaniaeth rhwng codau HTS, rheolau trawsnewid sylweddol, a beth yn union sy'n gyfystyr â "gweithgynhyrchu" yn erbyn "cynulliad" yng ngolwg CBP.

Yr ymateb cychwynnol oedd anhrefn. Rwy'n gwybod bod cwmnïau sy'n llythrennol yn aer-yn cludo modiwlau wedi'u cydosod yn rhannol i Fecsico ar gyfer eu gwisgo'n derfynol, wedi glynu wrth labeli "Assembled in Mexico" arnynt, ac yn gobeithio y bydd y gwaharddiad tariff yn cael ei gadw. Aeth rhai i ffwrdd ag ef. Nid oedd rhai. Roedd y gorfodi yn-ac yn parhau i fod yn anghyson.

Sefydlodd y chwaraewyr mwy soffistigedig bresenoldeb gweithgynhyrchu gwirioneddol mewn-lleoliadau tariff. Denodd Fietnam fuddsoddiad sylweddol. Cododd Malaysia rywfaint o orlif. Cafodd Gwlad Thai ychydig o lawdriniaethau. Agorodd Innolight gyfleuster yn Tijuana. Adeiladodd FS gapasiti Mecsicanaidd.

Ond dyma'r peth nad oes neb yn siarad amdano: ni symudodd cadwyni cyflenwi'r cydrannau. Mae'r deuodau laser yn dal i ddod o Japan. Mae'r gyrrwr ICs yn dal i ddod o Taiwan. Mae'r opteg goddefol yn dal i ddod o Tsieina. Nid yw cynnal cynulliad terfynol yn Fietnam yn dileu amlygiad Tsieina-mae'n ychwanegu naid logisteg a chur pen cydymffurfio.

Dysgodd y hyperscalers i fyw ag ef. Mae ganddyn nhw dimau prynu sy'n gwneud dim byd ond rheoli amlygiad tariff. Cafodd prynwyr llai eu gwasgu.

 

Beth Sy'n Digwydd Mewn Gwirionedd Y Tu Mewn i'r Ystafell Lân

 

Mae'r rhan fwyaf o gynnwys transceiver optegol byddwch yn darllen sglein dros y broses weithgynhyrchu gwirioneddol. Mae'r fideos taith ffatri sgleiniog yn dangos robotiaid ac offer disglair. Mae'r realiti yn fwy cymhleth.

Bondio marw: Mae'r sglodyn laser neu VCSEL yn cael ei gysylltu â submount gan ddefnyddio sodr eutectic-yn nodweddiadol aur-tun ar 280 gradd -neu epocsi dargludol. Mae cywirdeb lleoliad yn bwysig. Ar gyfer laserau sy'n allyrru ymyl, mae angen aliniad ochrol o fewn ychydig ficronau i gyrraedd y craidd ffibr. Ar gyfer VCSELs sy'n siarad â ffibr amlfodd, mae goddefiannau yn fwy rhydd ond rydych chi'n gosod allyrwyr lluosog mewn amrywiaeth.

Rwyf wedi gwylio gweithredwyr profiadol yn taro -cynnyrch pas yn gyntaf dros 95% ar fondio marw. Rwyf hefyd wedi gwylio gweithredwyr llai profiadol yn dinistrio bariau laser drud trwy eu gorboethi yn ystod ail-lif. Y gwahaniaeth yw cyffwrdd, adnabod patrwm, gwybod pryd mae'r cymal solder yn edrych yn iawn yn erbyn pan aeth rhywbeth o'i le.

Bondio gwifren: Mae gwifrau aur neu alwminiwm yn cysylltu'r marw i'r olion cylched. Ar gyfer RF-cysylltiadau critigol-y-llwybrau signal cyflym o'r gyrrwr i'r modulator-rydych yn defnyddio bondio rhuban i leihau anwythiad. Mae'r bondiau gwifren yn edrych yn ddibwys ond maen nhw'n cyfyngu ar gynnyrch mawr. Un pad bond halogedig, un ddolen wedi'i chamleoli sy'n mynd yn fyr i'r olrhain nesaf, ac mae'r modiwl yn methu'r prawf terfynol.

Ymlyniad ffibr: Mae cael golau o'r laser i'r ffibr yn gofyn am drachywiredd aliniad sy'n ffinio ar yr abswrd. Mae systemau alinio gweithredol yn gyrru'r ffibr i'r safle sy'n gwneud y mwyaf o bŵer cypledig, yna mae gwella epocsi UV yn rhewi popeth sydd yn ei le. Mae'r epocsi yn crebachu ychydig yn ystod iachâd. Mae peirianwyr prosesau da yn gwneud iawn. Mae peirianwyr prosesau gwael yn meddwl tybed pam y gostyngodd eu cynnyrch.

Selio hermetig: Mae-modiwlau dibynadwyedd uchel yn cael eu selio o dan nitrogen sych mewn can metel â ffenestr. Rhaid i'r sêl ddal am 20 mlynedd mewn amgylchedd telathrebu. Mae weldio sêm neu weldio gwrthiant yn gwneud y gwaith. Mae weldio laser yn gyflymach ond mae'n cyflwyno straen thermol.

Gall pob un o'r camau hyn gael eu hawtomeiddio, eu lled-awtomataidd, neu eu perfformio â llaw. Y raddfa costau offer yn unol â hynny. Mae llinell gynhyrchu 400G cwbl awtomataidd yn rhedeg yn wyth ffigur. Gellir sefydlu llinell â llaw am lai na $500K. Mae'r ddau yn cynhyrchu modiwlau gweithio. Mae'r gwahaniaeth i'w weld o ran cysondeb, trwygyrch a dibynadwyedd tymor hir.

 

 

Profi Yw Lle Mae Corneli'n Cael eu Torri

 

Mae trosglwyddydd optegol sydd wedi'i brofi'n gywir yn mynd trwy gauntlet:

Profion parametrig ar dymheredd ystafell: pŵer optegol, cymhareb difodiant, sensitifrwydd derbynnydd, cydymffurfiad mwgwd diagram llygaid. Dyma stanciau bwrdd. Mae pawb yn gwneud hyn.

Beicio tymheredd: rhedeg yr un profion ar -40 gradd , +85 gradd , a sawl pwynt rhyngddynt. Dyma lle mae unedau ymylol yn methu. Mae cerrynt trothwy laser yn newid gyda thymheredd. Mae ehangu thermol yn pwysleisio bondiau marw. Mae sensitifrwydd derbynnydd yn diraddio wrth i gerrynt tywyll ffotodiode gynyddu.

Llosgi{0}}i mewn: rhedeg modiwlau ar dymheredd uchel o dan draffig parhaus am 24, 48, neu 168 awr yn dibynnu ar ofynion y cwsmer. Mae methiannau marwolaethau babanod yn digwydd yn ystod yr ychydig gannoedd o oriau cyntaf. Mae eu dal cyn eu cludo yn rhatach na'u dal yn y ganolfan ddata.

Dyma'r broblem: mae profi yn costio arian ac yn cymryd amser. Nid yw siambrau tymheredd yn rhad ac am ddim. Mae llosgi-i mewn yn defnyddio gofod llawr. Mae pob awr y mae modiwl yn sefyll prawf yn awr nid yw'n cael ei anfon.

Mae'r pwysau i leihau amser prawf yn gyson. Mae'n debyg y bydd modiwl y mae angen ei losgi am 168 awr ond sy'n cael 24 awr yn lle hynny yn gweithio'n iawn. Mae'n debyg. Mae'r dosbarthiad methiant yn symud-yn lle methu yn eich ffatri, mae unedau ychydig yn wael yn methu yn rhesel y cwsmer dri mis yn ddiweddarach.

Rwyf wedi gweld cwmpas prawf yn amrywio yn ôl trefn maint rhwng cyflenwyr sy'n hawlio lefelau ansawdd cyfatebol. Mae manyleb y cwsmer yn dweud "llosgi-i mewn." Nid yw'n dweud am ba hyd, nac ar ba dymheredd, nac o dan ba batrwm traffig.

Gofynnwch i'ch cyflenwr sut olwg sydd ar eu cwmpas prawf mewn gwirionedd. Ni fydd y rhan fwyaf yn ateb yn onest. Y rhai a fydd fel arfer yw'r rhai yr hoffech brynu ganddynt.

 

Y Farchnad Modiwlau Cydnaws

 

Mae prif werthwyr switsh-Cisco, Arista, Juniper-yn codi premiymau sylweddol am eu modiwlau optegol brand. Mae'n bosibl y bydd Cisco-wedi'i frandio'n 100G-LR4 yn rhestru ar $3,500. Mae cyfwerth "cydnaws" gan gydosodwr Shenzhen yn rhedeg $300-600.

Mae'r modiwlau'n defnyddio cydrannau union yr un fath neu'n agos at-gydrannau union yr un fath. Daw'r deuodau laser o'r un cyflenwyr Japaneaidd. Yr un rhannau Semtech yw'r ICs gyrrwr. Y gwahaniaeth yw: aeth y modiwl OEM trwy raglen gymhwyster y gwerthwr ac ni wnaeth y modiwl cydnaws.

Mae rhai modiwlau cydnaws yn gweithio'n ddi-ffael am flynyddoedd. Mae rhai yn methu mewn ffyrdd sy'n blino ond yn hylaw. Mae rhai yn methu mewn ffyrdd sy'n tynnu rhwydwaith cynhyrchu i lawr am 2 AM a chreu -pwyntio bys rhwng TAC eich gwerthwr switsh a chynrychiolydd gwerthu eich cyflenwr modiwl.

Y modd methiant rydw i wedi'i weld amlaf: rheolaeth thermol o dan weithrediad lled band uchel parhaus. Mae'r modiwl yn gweithio'n iawn yn y labordy. Mae'n gweithio'n iawn am y mis cyntaf wrth gynhyrchu. Yna yn taro'r haf, mae'r ganolfan ddata yn rhedeg ychydig raddau yn gynhesach, mae'r modiwl yn rhedeg 3 gradd yn boethach na'r ymyl dylunio, ac mae'r laser yn heneiddio'n gynamserol.

Gallwch osgoi'r rhan fwyaf o hyn drwy brynu gan gyflenwyr trydydd parti ag enw da a chynnal eich profion cymhwyster eich hun. Y cyfansawdd arbed costau dros filoedd o fodiwlau. Ond mae'n rhaid i chi wneud y profion mewn gwirionedd, nid dim ond tybio bod y daflen fanyleb yn dweud y gwir.

 

 

Pwy Sy'n Gwneud Beth Ble: Arweinlyfr Bras

 

Beth mae 800G a GPG yn ei olygu i Ddaearyddiaeth

 

Mae'r newid i 800G yn newid pethau. Mae dwysedd pŵer yn cynyddu. Mae heriau thermol yn lluosi. Mae cymhlethdod DSP yn cynyddu.

Ar 800G, mae ymylon cywirdeb y signal yn denau o rasel. Mae PAM4 yn 100+ gigabaud y lôn yn mynnu gweithrediadau DSP y gall dim ond ychydig o gwmnïau eu gweithredu. Marvell. Broadcom. Credo. Efallai un neu ddau o chwaraewyr Tsieineaidd yn y genhedlaeth nesaf.

Y goblygiad: Mae 800G yn cyfuno gallu dylunio i lai o ddwylo hyd yn oed wrth i'r cynulliad barhau i gael ei ddosbarthu. Gallwch barhau i adeiladu modiwlau 800G yn Shenzhen, ond rydych chi'n prynu'r silicon o oligopoli bach o gyflenwyr.

Mae opteg wedi'i phecynnu ar y cyd yn gwthio ymhellach. Pan fydd y swyddogaeth transceiver yn integreiddio i'r pecyn switsh ASIC, mae'r gweithgynhyrchu yn symud o ffatrïoedd modiwl i fabs lled-ddargludyddion. Daw TSMC ac Intel yn dagfa, nid parc diwydiannol Longhua.

Mae hyn flynyddoedd i ffwrdd o'r defnydd prif ffrwd. Ond mae'n dod. A bydd yn ailstrwythuro pwy sy'n gwneud beth ble mewn ffyrdd nad ydynt yn amlwg eto.

 

Cyngor Ymarferol i Bobl Sy'n Prynu'r Stwff Hwn

 

Os ydych chi'n defnyddio miloedd o fodiwlau'r flwyddyn:

Cymwys cyflenwyr lluosog. Gall y sefyllfa tariff newid. Gall cyflenwyr adael y farchnad. Mae risg -ffynhonnell sengl yn real a bydd yn eich brathu yn y pen draw.

Mewn gwirionedd yn profi ansawdd sy'n dod i mewn. Peidiwch ag ymddiried yn nhystysgrif cydymffurfio'r gwerthwr yn unig. Rhedeg sampl trwy'ch gosodiad prawf eich hun. Traciwch gyfraddau methu fesul cyflenwr, yn ôl cod dyddiad, fesul lot.

Deall o ble mae'r cydrannau'n dod. Mae'n bosibl bod gan eich modiwl "US-a weithgynhyrchwyd" gydrannau critigol o Tsieina. Mae'n bosibl na fydd eich modiwl "China-rhad ac am ddim" mor rhydd o Tsieina- ag y mae'r cynrychiolydd gwerthu yn ei honni. Mae'r cadwyni cyflenwi yn afloyw ac mae'r cymhellion i guddio tarddiad yn sylweddol.

Os ydych chi'n rhedeg gweithrediad llai:

Prynwch gan gyflenwyr trydydd parti sefydledig sydd â thimau peirianneg go iawn, nid cwmnïau masnachu sy'n ailfrandio beth bynnag sydd rhataf yr wythnos hon. Efallai mai'r gwahaniaeth pris rhwng da a bras yw 20%. Mae'r gwahaniaeth dibynadwyedd yn ddiddiwedd pan fyddwch chi'n datrys problemau fflapiau cyswllt am 3 AM.

I bawb:

Mae daearyddiaeth gweithgynhyrchu yn llai pwysig nag ansawdd gweithgynhyrchu. Mae ffatri sy'n cael ei rhedeg yn dda yn Shenzhen yn cynhyrchu modiwlau gwell na ffatri sy'n cael ei rhedeg yn wael yn America. Barnwch gyflenwyr yn ôl eu prosesau, eu cwmpas prawf, eu cyfraddau methiant maes-nid yn ôl y faner ar eu deunyddiau marchnata.

Mae'r dechnoleg yn gweithio. Mae biliynau o fodiwlau yn cael eu hanfon bob blwyddyn ac mae'r mwyafrif helaeth yn perfformio'n union fel y nodir. Yr her yw dod o hyd i'r cyflenwyr y mae eu "yn union fel y nodir" yn cynnwys yr achosion cornel y bydd eich rhwydwaith yn dod ar eu traws yn y pen draw.