電子發燒友網報道（文/莫婷婷）近年來，在市場需求的帶動下光通信迎來快速發展，并且出現了應用范圍越來越廣的趨勢。2019年，鵬瞰半導體（上海）有限公司（以下簡稱“鵬瞰半導體”）正式成立，致力于打造智能網絡和邊緣計算和控制的半導體解決方案，為智能制造和機器人、汽車和 F5G等產業的下一波技術革命提供動力。

作為產業鏈關鍵環節的光通信芯片，也是國產光通信行業中較為薄弱的環節，鵬瞰半導體加快產業布局，實現技術突破。鵬瞰半導體首創基于光傳輸技術的新型工業通信與控制網絡，即TS-PON技術。在近期，電子發燒友網采訪了鵬瞰半導體首席運營官張路博士，共同探討了光通信芯片市場的發展現狀以及公司未來的發展規劃等話題。

圖：鵬瞰半導體首席運營官張路博士

深挖光通信市場痛點，鵬瞰半導體推出兩大業界首創

在進入光通信市場之前，鵬瞰創始團隊就在尋找這個市場真正需要的是什么？“我們希望創建的公司還是要做一些創新的技術，而不是簡單的（國產）替代。經過籌備后，我們發現光技術在很多應用場景都有很強的優勢。”張路博士說到。

2018年，光傳輸技術的應用已經非常廣泛，例如光纖到戶，甚至在數據中心領域的應用發展也很快。而鵬瞰半導體發現了“市場缺口”：為了解決高帶寬、低時延和線纜電磁干擾等問題，工業領域也出現采用光纖作為通信媒介的趨勢。。當時還沒有能很好匹配的光傳輸技術應用在這些領域。

“我們認為這是一個很好的契機，而且有很多邊緣智能終端也對控制和傳輸提出了新的要求，特別是機器人、工業制造、車載等新興應用場景。”張路博士提到。

原有的工業控制網絡，最注重可靠性、低時延的性能，對數據傳輸帶寬的要求較低。而大部分的數據網絡，對數據傳輸的帶寬要求非常高，但對于控制的應用沒有要求，因為以前互聯網應用主要是在做數據傳輸，對時延不敏感，但是一旦把數據傳輸技術應用在工業里，它就必須滿足工業應用的要求，包括可靠性、低能耗、低時延等。

新興應用場景對現有的數據網絡提出了很大的挑戰，鵬瞰半導體創始團隊認為“光進銅退”的趨勢，也必將在工業領域發生。

任何一家想要進入新興領域的玩家，都需要精準找到市場痛點，并且還需要打造屬于自己的技術競爭優勢。

基于市場需求，鵬瞰半導體在傳統PON（無源光網絡）技術的基礎上做了演進，創新性提出“TS-PON”（時間敏感無源光網絡）的概念。隨后在FTTx的應用需求下，于今年又正式推出業界第一款FTTR Mini-OLT ASIC。

在9月的CIOE光博展期間，鵬瞰半導體向業界展示了公司的主營產品，基于TS-PON（時間敏感PON技術）的VN1810和VN1110系列SoC芯片，以及基于標準XGS/XG/GPON協議的VN180x和VN110x系列SoC芯片。

圖：鵬瞰半導體標準PON與TS-PON高集成芯片產品

首創TS-PON技術，人形機器人將更加靈活

什么是TS-PON技術？根據介紹，鵬瞰半導體將TSN（時間敏感網絡）特點和PON技術結合，帶寬提升至10G甚至更高，并且將通信時延降至10μs，極大程度解決了工業通信對時延、帶寬的問題。

在鵬瞰半導體的產品中，VN1810和VN1110分別是TS-PON Root SoC芯片、TS-PON Node SoC芯片。VN1810通常內置在工業主站的控制器里，VN1110內置在從站傳感器、執行器單元里， Root和Node之間采用光纖連接，通過P2MP（點到多點）方式實現信息上傳和下發與控制處理。

圖：TS -PON的技術原理圖

TS -PON技術的目標替代市場指向控制總線和工業以太網。要知道，在工業通信方式中，盡管工業無線網絡的需求正在提升，但工業以太網和控制總線等有線方式依舊占據主導地位，合計占據超過八成的市場份額。工業以太網傳輸技術是點到點的傳輸技術，不管是采用電纜還是光纖進行傳輸，都是需要大量的線纜。另外，以太網的協議是為“盡力而為”的數據傳輸設計的，為了彌補這個缺陷，當前工業以太網或其他TSN技術都還只是做了“改良”工作。從上面TS-PON的技術原理圖上可以看出，它是采用了“革命性”的方式優化了傳輸方式：包括點到多點的技術可以減少大幅減少線纜數量，而且也大幅減少了主站的設備端口及設備數量，降低了投資成本。并且TS-PON從協議根基上保證了工業網絡需要的確定性，低時延等需求。

目前，鵬瞰半導體已掌握10G光通信芯片的核心技術，開始向50G等下一代PON技術布局。

“從光網的建設，到光網的維護，它的遞升性都非常強，生命空間也非常大。”張路博士表示，基于光纖的特點，鵬瞰半導體可以快速推進TS-PON技術的演進。鵬瞰半導體已經將單芯光纖通信速率50G的產品系列列入產品規劃路標，包括50G TS-PON和50G ITU PON。

那么，TS-PON技術的應用能夠帶來哪些應用升級呢？

當前，鵬瞰半導體推出了工業4.0、機器人、智能汽車的光平臺解決方案。關于在機器人上的應用，張路博士提到，機器的溝通分為兩部分，一部分是機器內部的溝通，依靠的是有線傳輸技術把機器人的每一個關節點全都連接起來；另一部分機器跟機器之間的溝通，依靠的是無線傳輸技術讓機器可以完成跟外部物體的互動。兩部分傳輸統籌不同載體之間的連接。而TS-PON技術側重于有線傳輸。

現階段的人形機器人可以完成很多動作，但這些動作的完成都很慢，因為需要考慮數據傳輸、控制，以及如何在保證安全時又能靈活完成動作等問題。TS-PON技術能夠用一根光纖支撐起高達128個節點，具備高帶寬、μ秒級低時延，超高性能MCU等優勢。后續能夠升級為50G TS-PON，，能夠讓機器人承載更多的攝像頭和傳感器，可以完成更復雜更靈活的工作。

同樣，TS-PON技術的優勢在智能汽車、工業4.0領域也能得到充分的發揮。鵬瞰半導體也已經與多家頭部企業達成深度合作，未來隨著技術的成熟與迭代，將逐步提升市場占有率。

完成0到1的突破，發布首款FTTR Mini-OTL ASIC

在通信領域，FTTR是今年繞不開的熱點話題，隨著光纖到房間的推進，光通信在智慧家庭的應用也得到進一步的開拓。

針對家庭應用場景，鵬瞰半導體推出了業界第一款FTTR Mini-OTL ASIC——VN180x和VN110x系列SoC芯片。顧名思義，這款產品的特別之處就在于采用了ASIC方案。

相對于FPGA方案，ASIC方案在速率、安全性、功耗等各個方案都有明顯的優勢，VN180x的功耗可以低至1W，而業界的FPGA方案的功耗約為3W，在家庭應用場景中，功耗將是一個非常明顯的優勢。此外，VN180x還內置PLL，無需另加高精度時鐘芯片。

當前，在家庭應用中，即使連接了 WiFi 6、WiFi 7，但是用戶很難感受傳輸速率很快，這是因為周圍有幾十個WiFi熱點在工作，所以每一個熱點的傳輸數據都很低。而FTTR光網絡能還需要進一步優化它，把每個房間的WiFi熱點全部連接起來，讓它們做更好地協同，提升傳輸速率。

面向未來的TS-PON SoC，必將引發一場工業領域的大變革

基于AIGC的特性，FTTR的使用場景也從家庭應用領域，拓展至政企等領域。傳統FTTH光纖到戶對通信傳輸距離的要求是10公里甚至20公里，但工業應用場景或許只需要100米、200米，房間與房間之間是需要10米或者20米。張路博士表示，這里面光通信有很大的優化空間，包括有線和無線之間怎么樣更好地融合，這就是我們下一代要去解決的一個問題。

面對AI等技術帶來的海量數據、傳輸挑戰，張路博士認為，如果將車載、機器人、工業應用場景看成一個個邊緣智能體，我們需要進一步思考的是：在各種各樣的邊緣智能應用里，它會對數據傳輸和實時性提出什么樣的要求，我們怎么樣把智能的應用和對數據的使用能夠做得更好，這是我們要做的。

鵬瞰半導體作為光通信芯片研發商，扮演的角色猶如修橋鋪路的基礎設施建設，在光通信行業的發展過程中發揮中流砥柱的作用。鵬瞰半導體認為，光技術代表了網絡通信的未來，因為它可以覆蓋從廣域網一直到局域網到工廠到機器人和車身，不管是從公司的發展，還是產品的研發，鵬瞰半導體將開發出更新的技術、更新的產品，引領產業的發展，同時滿足業界對新技術無盡的需求。