隨著AI技術(shù)大熱，市場(chǎng)對(duì)算力的需求大幅提升。各大廠商均有開發(fā)新的高速光模塊產(chǎn)品以應(yīng)對(duì)爆炸式增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。考慮到體積、成本、功耗等因素，目前炒到火熱的幾個(gè)概念就要屬LPO（Linear-drive Pluggable Optics）以及CPO (co-packaged optics)技術(shù)了。在上篇文章，我們就根據(jù)博通的一篇會(huì)議論文詳細(xì)介紹了采用共封裝技術(shù)制作高速光模塊的具體指標(biāo)參數(shù)、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用前景。本文針對(duì)高密度CPO模塊封裝中的光纖連接問題，簡(jiǎn)要討論一下幾個(gè)主流的內(nèi)部光纖連接方案。
一：內(nèi)部轉(zhuǎn)接跳線型
對(duì)于CPO交換機(jī)，縮短了電氣互聯(lián)，光纖從光引擎OEs（包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)）到交換機(jī)機(jī)箱前面板的布線是不可避免的。OEs位于ASIC周圍，這將使每個(gè)OE到前面板的距離不同，交換機(jī)內(nèi)光纖路由走線變得復(fù)雜。
CPO模塊內(nèi)部光纖布線示意圖
因?yàn)镃PO的多通道高密度封裝，其必然需要光纖陣列FA、MT或MPO等高密度連接器，且此種規(guī)格跳線工藝要求較高，出現(xiàn)裂紋、匹配不合格、端面、長(zhǎng)期指標(biāo)裂化等問題風(fēng)險(xiǎn)也更高。
不同長(zhǎng)度的高密度轉(zhuǎn)接線
另外，尾纖跳線長(zhǎng)度的較大差異，不僅會(huì)給跳線生產(chǎn)商增加難度，也會(huì)增加光纖在安裝過程中出現(xiàn)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品成品率問題。特別是對(duì)較長(zhǎng)的尾纖，需要多圈才能將光纖路由到前面板，在如此狹小的空間中完成這么多的光纖盤纖走線顯然不是容易的事。
針對(duì)這些問題，連接器廠商SENKO采用中間板/板載光互連解決方案解決這些問題。其只需一種長(zhǎng)度的FA跳線與OEs耦合，跳線另一端全部使用定制的光纖適配器（法蘭），使用可插拔的方式逐步連接到前面板上。雖然增加了光纖端面連接，但是極大提升了可維護(hù)性和返修可能性，進(jìn)而節(jié)省開發(fā)和維護(hù)成本。
MPC——SENKO PIC連接器
SENKO 板間連接器
Senko使用板間連接器的CPO模塊內(nèi)部示意圖
二：光背板型
目前，使用CPO工藝制作的高速光模塊，絕大部分主流使用FA型的跳線尾纖盤纖走線以及插拔進(jìn)行制作封裝。除此之外，也有廠商使用柔性背板材料作基底，上面布純裸纖進(jìn)行走線安裝的方案。顯然，此種方案采樣端口對(duì)端口的方式，可使模塊內(nèi)部走線更加整潔明了。另外，用裸纖直連，減去了連接器的連接損耗也避免了端面破損、灰塵、匹配不完全等問題。
蘅東光通訊采用光背板型方案的CPO內(nèi)部布線示意圖
因?yàn)楣饫w柔性背板這種布線優(yōu)勢(shì)，使得國(guó)內(nèi)很早就有大廠進(jìn)行工藝研發(fā)，并應(yīng)用到大型數(shù)據(jù)中心中，希望其能替代跳線插拔，緩解機(jī)房的混亂走線。但目前，這種技術(shù)仍然需要完全解決長(zhǎng)期穩(wěn)定性和抗外部環(huán)境干擾問題，另外，各個(gè)廠商的端口對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試指標(biāo)也需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）
光纖柔性背板（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）
總結(jié)
從高速CPO封裝的模塊內(nèi)部光纖互聯(lián)方式來(lái)看，密度以及通道的增加，必然導(dǎo)致其內(nèi)部光纖用量的增加，而不論模塊采用連接器類型的互聯(lián)或者開發(fā)某些新的互聯(lián)方式均會(huì)有光纖鏈路質(zhì)量的檢測(cè)需求。相對(duì)于傳統(tǒng)的光纖鏈路檢測(cè)方式（OTDR/插回?fù)p儀等），我司的OLI（光纖微裂紋檢測(cè)儀）或OCI（光纖鏈路診斷儀）采用分布式回波信號(hào)探測(cè)方式，能夠以更高信號(hào)檢測(cè)靈敏度和更高的故障點(diǎn)定位精度對(duì)待測(cè)光鏈路進(jìn)行全范圍的掃描檢測(cè)。耦合點(diǎn)、對(duì)接面、純光纖，甚至硅光芯片內(nèi)部異常點(diǎn)均可使用設(shè)備掃描結(jié)果進(jìn)行分析判斷。另外，無(wú)論是上游做跳線組件的供應(yīng)商還是下游做成品模塊的制造商，均可通過光纖連接頭連接的方式對(duì)跳線組件或成品模塊做無(wú)損光路檢測(cè)，對(duì)產(chǎn)品出貨檢測(cè)或異常分析非常有幫助。
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https://www.senko.com/zh-cn/solutions/on-board-optics/
