互联网和智能终〇端的快速应用使全球数据量爆发☉式增长,极大地推动了以高速路由器,超级计算和存储为核心的高㊣ 性能超算中心(HPC)和数据中心市场的发展。有源光▂缆产品是这些核心设备之间的主要互★连方式之一, 来自CIR的有源光缆市场研究报告显示,其市场△规模2012年达到7.2亿美元,预计2017年这一数字翻一倍,达到19亿美元,前景可观。

随着提供40G/100G端口的服务器,交换机〓等设备在数据中心的逐步规模商用,对于高速光互连产品的需求也越来越多,当前国内器件厂商不断研发ξ 和创新光互连技术,对ζ 高速集成并行光学模块和高频信号完整性技术进行深入理〓解和研究。光互连产品的关三大王者势力键需求在于高速率,高密度,低成本,低功耗。目前市场主流高速光互连产品包括10Gbps SFP+ AOC ,40Gbps QSFP+AOC,56G QSFP+AOC 和120Gbps CXP AOC等。

下图为CIR报告的光互连AOC的市场预◇计。

高速光互连技术的显著优势和应用

数据中心/云计算系统在︼更高带宽和更低功耗上的需求越来越迫切,AOC有源光缆是满足此需求的最优解决方案之一。AOC有∮源光缆与互联铜缆相比拥有许多显嗜血顿时平淡了一些著的优势, 比如在疯狂振动着系统链路上的传输功率更低,重量仅为直※连铜缆四分之一,体积略为铜缆的一半,并且在机房布线系统中具有更好的▃空气流动散热性▅,光缆的弯折半径比铜缆做得更小,传输距离╱更远(可以达到100~300米),且产品传输性能的误码率也更优,BER可以达到10^-15。与光收发模块相比, AOC有源光缆由于存在不外露的光接口①,不存在光接』口清洁和被污染的问题,系统稳定性和何林眼中精光闪烁可靠性大大提升,并且降低这些机房维护成本。

高速光互连产品40Gbps QSFP+ AOC 和120Gbps CXP AOC不再采纳∑传统可插拔收发器中TOSA/ROSA的结∏构设计,而使用高度集成的阵列光引擎核心器件技术。下图是40G QSFP+的示意图。   

在PCBA上采用COB(Chip on Board)集成技术,实现一体化模式——封装小,速率高,功耗低(QSFP+功耗低于1.5W,CXP功耗低于2.5W)。在发射端,阵列光学引擎同时处理多个高速〓电通道, 将其转↘换为多路光信号, 再将这些光信号组合在一起, 通过一条12芯(24芯)MPO高密度光︾缆将这些信息传送到云计算系统或数据中心机房的下一个节点。在接收端,阵列光学引擎〓将MPO光缆内的光信号转换回电信号,将多路电信号传送至设备上处理. 这些¤产品完全适用infiniband互联应用场景,同时符合◣以太网IEEE 802.3ba.在数据中心和云计算系统◤领域,阵列光学引擎技术已经广泛应用于有源光↑缆产品——服务器和三十六个白色光团猛然漂浮了起来交换机之间互联。

 

 

但是光学引擎技术也灵魂印记顿时被拔除面临很大的挑战,核心的激光器被少数国际大ω厂商垄断,价格不菲,且激光器的驱动和限幅放大芯片之间焊接∞技术也影响着制成效率,制约着国内厂№商大幅推广。基于这些原因, 一体化集成的硅光子技术是未来光互连技术的发展趋势—将整个光学引擎整合在硅晶平台上,集成→所有必要的功能,实现更低成◆本,更简单的制血脉威压成工艺,建立起更高密度的光传输迹象系统。

 

在数据中心机房中,提供各种高速光通信端口的设备(服务器,交换机和HBA等)之间需要通过⌒线缆连接在一起,共同运作。那么如何解决任意两种设〖备的互连呢?比如10G SFP+和40G QSFP+的设备。有源光缆QSFP+转4个SFP+AOC的光互连产品成为实现和解决QSFP+和SFP+设备互连√的最佳方案。