一分钟了解400g光模块中的cobo封装 -pg电子直营网

早在去年的美国ofc展会上,国内外供应商纷纷展出了400g光模块。

比如mellanox展示了400gbps osfp, qsfp-dd光模块以及aoc, intel也在现场演示了相关的400g产品。

为了帮助用户提早部署400g, 易飞扬(gigalight)正在有计划的进行400g光模块等产品的重点研发,并且取得了相应成果。

400g光模块封装

光模块的封装选择是研发人员绕不开的话题,由于信号完整性、散热等方面的技术需求,以及产品成本的市场压力,集成无源器件、非气密性封装等简约化设计成为当前降成本、提升产品可靠性的重要方式。

400g光模块产品的封装主要分为qsfp-dd, osfp, cfp8, cobo以及cdfp等;其中qsfp-dd和osfp有望成为主流封装,下表简单列出优劣势比较。

qsfp-dd封装由于其优秀的向后兼容性、小尺寸等优点获得当前厂商较多的赞成票数。

那么400g以上的速率呢?上图给出了一个光模块封装的演进示意图。

另一种封装——cobo

cobo(consortium for on-board optics)方案相对来说比较陌生——它和之前封装命名的方式几乎没有关系。

cobo封装由板载光学联盟发起,并于2018年发布了支持400gbps和800gbps速率的release1.0规范,主要面向数据中心网络(dcn)客户侧产品和线路侧相干传输模块两个方向

cobo封装以及种类(来自aoi)

cobo制定了两个高速电气接口和三个模块类别,光模块从交换机表面搬到了设备内部

电气接口
• 8通道,每通道速率为50gbps, pam4调制;
• 16通道,用于800gbps的速率应用。
模块种类
• a类模块用于400g多模光模块接口,比如400g sr8;
• b类模块用于更高功率的ieee接口,比如400g dr4和400g fr4;• c类模块要求最为苛刻,功耗很高,比如相干产品400g zr。

cobo封装的优势

cobo主席兼微软azure基础设施首席网络架构师布拉德.布斯说:“虽然当前的可插拔模块可以解决400g的问题,但是如果我们必须在一个模块中实现1t以上的速率,那么除了cobo以外没有更好的选择。”

cobo的出现解决了超高速率传输下的电力消耗以及散热等难题
• 流量挑战400gbps以上的速率,传统的pcb工艺已经逐渐走向工艺极限;每隔两三年流量翻倍的时代, i/o电路设计消耗了大量功率。
• 系统挑战

现有密集的可插拔模块设计严重阻碍了面板周围有利于冷却的气流,这对于信号完整性设计和散热能力是严重的考验。

交换机实物场景下几种封装方式比较(来自aoi)

展望

虽然cobo封装的模块不能插拔,但是在超越400gbps的传输速率场景下,几乎没有任何其他更好的替代方案。下图展示了cobo联盟的部分成员,易飞扬(gigalight)也是其中之一。

基于vcsel激光器的数据中心短距离产品一直是易飞扬(gigalight)的优势区域,近年来公司在相干领域也取得了重大突破。在未来的cobo方案上,易飞扬(gigalight)会取得更大的成就。

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