發布日期：2022-07-14 點擊率：92
接口芯片供應商數量在不斷上升,它們目前正在為支持數據通信及電信路由器/交換機向SFP+轉換量身定制芯片。SFP+是用于10Gbps以太網和光纖通道(Fibre Channel)系統的最新可插拔光纖模塊尺寸規格。
SFP+具有比X2和XFP封裝更緊湊的外形尺寸,而且功耗不到1W。此外,它還提供較當前10Gbps器件更高的安裝密度。一種更為新型的設計已經使得SFP+具有與SFP(小型可插拔)行業標準相同的體積,后者面向數據速率高達4Gbps的應用。
新標準通過將除光纖外的所有東西移到模塊外來降低成本。信號調制功能從模塊移到主板卡,串行/解串器、MAC、時鐘和數據恢復(CDR),以及電子色散補償(EDC)功能也不例外。這樣處理后得到的是帶電光/光電轉換偏振模色散(PMD)功能的經簡化的收發器模塊。
圖1:Avago的10Gbps SFP+收發器的核心采用其自己的850nm VCSEL。
目前行業已經對三種面向10Gbps網絡的SFP+范圍進行了標準化:10Gbase-SR(使用OM3級多模光纖,30~300m)、10Gbase-LR(使用單模光纖,10km)、10Gbase-LRM(使用FDDI級多模光纖,220m)。
不久前,安華高科技(Avago Technologies)開始批量提供10Gbps以太網SFP+短距離(SR)光纖收發器產品——AFBR-700SDZ。該產品的核心,是安華高充分利用其4G VCSEL設計技術優勢的自有850nm垂直腔面發射激光器(VCSEL)。據安華高稱,其早期設計經受了高于20億裝置時(device-hours )的無故障測試。AFBR-700SDZ采用多模光纖(MMF),并將通信覆蓋范圍延展至300m。
AFBR-700SDZ收發器支持面向增強型10Gbps SFP+的SFF-8431規格,以及用于光收發器數字監控接口(DMI)的SFF-8472規格。AFBR-700SDZ滿足RoHS 6規范要求、采用無鉛(Pb-free)設計,它提供實時溫度、電源電壓、激光器偏置電流和激光器平均輸出功率等功能,并通過雙線接口接收輸入功率信息。數字診斷接口允許關閉發射器以進行故障檢測,同時監測接收器內信號的可能損耗。
去年,Applied Micro Circuits(AMCC)宣布在業內率先推出全集成的雙端口SFP+收發器QT1215。這是一款~的CDR電路,帶完全自適應EDC功能。它不僅在10Gbps串行/解串器和SFP+光模塊間提供了一個接口,還將單差分輸入XFI數據流轉換為一個串行~輸出數據流,并兼容SFP+標準。
在SFP+側接收方向,QT1215包含一個符合SFP+和LRM標準的復雜EDC引擎。EDC允許對差分模式延時(DMD)、色散(CD)和PMD引起的信號衰減進行修復。采用內部算法,QT1215不停地根據信道特性進行自調適。
QT1215內的EDC引擎采用低功耗的混合信號架構,可以立即適應光纖脈沖響應變化。據AMCC介紹,該收發器的設計性能高于10Gbase-LRM的指定要求,所以能夠為MMF應用提供一款堅固耐用的產品。
QT1215包括一個標準雙線接口,用于同嵌入式微處理器的外部E2PROM通信。另一個獨立的雙線接口提供對芯片的控制和狀態告知功能。其上集成的高性能嵌入式控制器提供EDC適應控制,且通過編程可實現各種增值功能。
圖2:AMCC的QT1215收發器的典型網絡應用。QT1215是一款全集成、雙端口、~ 帶完全自適應EDC功能的CDR電路。
日本住友電工(Sumitomo Electric Industries)最近投放了一條面向10Gbps應用的SFP+收發器產品線,目前已實現量產。該SPP系列是為滿足用于10G以太網的IEEE 和 規范而設計的。
住友電工發布了SPP5000系列中的三款收發器。SPP5101SR用于10Gbase-SR,采用850nm VCSEL、工作于MMF之上、覆蓋距離可達300m；SPP5101LM則用于10Gbase-LRM,采用1,310nm Fabry-Perot激光器,也工作于MMF之上,覆蓋距離220m；SPP5101LR用于10Gbase-LR,采用1,310nm DFB激光器,但工作于SMF之上,覆蓋距離高達10km。
去年12月,Vitesse推出了帶EDC的CDR芯片VSC8242。雖然該器件最初鎖定的是X2(目前出貨的10Gbit以太網光學模塊中的主導產品),但目前其主要應用是使數字通信及電信路由器/交換機向SFP+光模塊外形尺寸的轉變成為可能。VSC8242支持全部三個SFP+范圍應用,并符合、和SFF-8431電氣規范。該功能允許現有的模塊設計迅速并經濟地轉向SFP+外形尺寸。
VSC8242集成了兩個雙向10Gbps路徑來支持增加的端口密度。其他特性包括各種回環(lookback)電路、一個完整的可編程Rx和Tx通路功能(諸如輸出預加重),以及對全面的千兆以太網數據速率的支持。VSC8242采用的是12x12mm2倒裝芯片(flip-chip)CSP封裝,集成了一個可自動適應色散光纖信號的微控制器。每一雙向信道的典型功耗是750mW。
Finisar公司最近針對先進的存儲聯網應用推出了8Gbps長波SFP+收發器。這款1,310nm收發器支持通過SMF的和10km傳輸,它還很適合FICON和災難恢復存儲應用。基于邊沿發射激光器技術,該器件包含Finisar的數字診斷技術,且功耗小于1W。Finisar的SFP+系列產品現包括8Gbps和10Gbps的短波和長波收發器。
作者:蘇美妮
