ICC訊 近日，中國電子工業標準化技術協會發表《半導體集成電路光互聯接口技術要求》團體標準文件，該文件由中國計算機互聯技術聯盟CPO標準工作組和中國電子技術標準化研究院提出，起草單位包括中國電子技術標準化研究院、立訊技術、卓昱光子、旭創科技、海信寬帶、易銳光電、奧雷光電、波億光電(POET)、賽勒科技等16家行業單位。

  該標準文件界定了交換機與服務器中所使用的共封裝收發器系統架構， 規定了與共封裝光收發器相關的交換機與服務器網絡接口卡的總體布局、光學特性、電學特性、數字管理接口、機械結構等技術要求。適用于采用共封裝收發器(co-packaged optics，CPO)技術的微電子芯片光互連接口。

  基于共封裝收發器的數據中心光互連系統架構

  數據中心主要包括數據通信產品 (交換機) 及服務器產品， 在服務器和交換機之間通常采用光互連。基于共封裝收發器的光互連系統描述如下。

  交換機側規格為1.6Tb/s，并采用共封裝收發器技術，以800G芯片組為基本單元，其中16個共封裝收發器靠近ASIC，適用于25.6Tb/s交換機產品。

  交換機側共封裝收發器包含兩種技術路線實現，一種使用800G-DR8基本單元，另一種使用800G-2×FR4基本單元，均采用單芯片方案。同時，考慮未來共封裝收發器技術的演進和連接規格一致性，也定義了服務器側400G共封裝收發器的技術規范，以400G芯片組為基本架構單元，可用于服務器網絡接口卡，其中2個共封裝收發器近網絡接口卡上的網絡控制芯片，見圖1。

  交換機側1.6Tb/s共封裝收發器是25.6Tb/s交換機的核心組件。收發器模塊通過光連接向交換機芯片提供光I/O并被轉換為短距離電接口。 交換機側1.6Tb/s與服務器側400Gb/s收發器模塊內部構成見圖2、圖3。

  交換機側1.6Tb/s收發器模塊與服務器側400Gb/s收發器模塊均包括DSP芯片或CDR芯片、 調制器驅動器(Driver)芯片、TIA芯片、光發射和接收芯片。收發器模塊使用ELS來提供高光功率光源確保激光器的可靠性。

  在1.6Tb/s速率下，交換機和共封裝收發器之間維持2個速率為800Gb/s的收發電通道，即交換機芯片的MAC組件速率實現最高為800Gb/s。交換機芯片的SerDes電接口發送和接收采用16×112Gb/s XSR電信號。收發器中的驅動和放大電路以及光收發通道在本文件中并未限制實現方式，其具體實現方式可為2×800Gb/s或4×400Gb/s,收發鏈路組件規格應符合表1的規定;如遇集成DSP芯片的情況，則DSP支持速率采用2×800Gb/s。 收發器線路側發送和接收速率規格采用2個800Gb/s的收發光通道， 其中每個800Gb/s的收發光通道的實現方式可采用2×FR4或DR8技術實現。

  對于2×FR4實現該模塊需包含MUX和DEMUX組件，見下表1。下文中在討論收發器的光學特性時，結合現有標準的公開情況，400G-DR4規格應符合IEEEP802.3bs?‐2017，400G-FR4規格應符合IEEE Std 802.3cu?‐2021。

  表 1 兩種應用場景下的共封裝收發器收發鏈路組件規格選擇

  標準文件下載：https://www.ccita.net/standard/agree/