EXFO解讀：如何應(yīng)對(duì)LPO光模塊的設(shè)計(jì)和測(cè)試挑戰(zhàn)？

導(dǎo) 言

  如今，人工智能（AI） /機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，這是推動(dòng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)與數(shù)據(jù)中心之間高速互連呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的主要因素。

  AI/ML應(yīng)用需要在處理器、內(nèi)存和存儲(chǔ)之間快速傳輸數(shù)據(jù)，以高效地處理龐大的數(shù)據(jù)集和復(fù)雜的計(jì)算。隨著AI模型的規(guī)模和復(fù)雜程度不斷增長(zhǎng)，對(duì)可擴(kuò)展互連解決方案的需求變得至關(guān)重要，由此帶來(lái)了高速、低延遲、高能效和低成本等關(guān)鍵要求。

  這些要求推動(dòng)了線性驅(qū)動(dòng)可插拔光器件（LPO）技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)有望在光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

  本文介紹了與LPO設(shè)計(jì)和測(cè)試相關(guān)的挑戰(zhàn)，并展示了如何在設(shè)計(jì)和制造階段使用EXFO的BA-4000-L2-RCNC來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

LPO 光模塊有何不同？

  AI/ML應(yīng)用需要大量使用高速互連，在這些高速連接中有很大一部分都基于800G QSFP-DD或OSFP光模塊。

  第一代800G光模塊嵌入了數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），用于恢復(fù)和再生來(lái)自host的電信號(hào)和從光鏈路另一端接收的光信號(hào)（見(jiàn)圖1）。采用這種結(jié)構(gòu)的光模塊也稱(chēng)為經(jīng)過(guò)重新定時(shí)處理的光模塊（retimed optical transceiver）。在實(shí)踐中，這意味著光模塊內(nèi)的DSP充當(dāng)光模塊電氣接口和光接口之間的分界點(diǎn)，以便在向電氣接口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)之前，恢復(fù)光側(cè)出現(xiàn)的任何信號(hào)衰減并重新生成數(shù)據(jù)，反之亦然。

圖1:?經(jīng)過(guò)重新定時(shí)處理的800G光模塊。

圖2:?線性驅(qū)動(dòng)可插拔光器件（LPO）

  相反， LPO光模塊依賴于host SerDes的性能和能力來(lái)直接驅(qū)動(dòng)光模塊的傳輸器件，如激光器或調(diào)制器驅(qū)動(dòng)器，并恢復(fù)直接從光接收器TIA接收到的信號(hào)，而無(wú)需在光模塊內(nèi)額外進(jìn)行任何數(shù)字信號(hào)處理（見(jiàn)圖2）。

  業(yè)界對(duì)LPO光模塊的濃厚興趣源于這項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，使其成為一款極具吸引力的解決方案，用以滿足對(duì)AI/ML光網(wǎng)絡(luò)的需求：

  01 能效：LPO光模塊無(wú)需數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片，從而大大降低了能耗。這對(duì)于數(shù)據(jù)中心和其它高速連接應(yīng)用來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樵诖祟?lèi)應(yīng)用中，能效是關(guān)心的主要問(wèn)題。

  02 熱管理： 通過(guò)減少發(fā)熱， LPO光模塊改善了熱管理。這可以降低冷卻要求和運(yùn)營(yíng)成本。

  03 低延遲： 通過(guò)消除光模塊內(nèi)的數(shù)字處理，大大減少了由光模塊增加的延遲時(shí)間。

  04 節(jié)約成本： LPO模塊的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)減少了器件數(shù)量，從而有可能降低制造和組裝成本。

  接下來(lái)本文將從如下幾個(gè)方面詳細(xì)解讀“設(shè)計(jì)和測(cè)試LPO光模塊的挑戰(zhàn)”以及EXFO的BA-4000-L2-RCNC帶來(lái)的解決方案：

設(shè)計(jì)和測(cè)試LPO光模塊的挑戰(zhàn)

  · LPO通道設(shè)計(jì)

  · 信號(hào)完整性

  · 功能強(qiáng)大的光模塊的重要性

  · 帶真實(shí)流量和FEC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的端到端性能

  · 互通性

  · 經(jīng)濟(jì)高效的制造和可靠的測(cè)試

  EXFO/ 應(yīng)用說(shuō)明

“碼”上下載應(yīng)用說(shuō)明

獲取完整光模塊的

設(shè)計(jì)和挑戰(zhàn)