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高速先生成員--周偉 上期的文章聊聊1.6T光模塊的仿真中做了本期的預告，本期文章開(kāi)始我們主要聊一下光模塊相關(guān)的協(xié)議，以及怎么從協(xié)議里找到我們關(guān)心的具體指標。閑話(huà)少說(shuō)，直接上干貨。 我們在光模塊分類(lèi)這篇文章中提到了有很多種光模塊，因此也對應了很多種不同的協(xié)議，但為了不讓大家太迷惑，我們特意收縮下范圍，計劃主要集中講我們常用的幾個(gè)協(xié)議，所以目前來(lái)看我們主要有10Gbps、25/28Gbps、56G-PAM4和112G-PAM對應的協(xié)議。接下來(lái)我們就針對性的來(lái)說(shuō)說(shuō)這幾種信號的協(xié)議吧。 針對10Gbps的光口，我們主要的信號就是SFP+、XFP等，參考的協(xié)議主要有SFF8431、10GBase-R和Fiber Channel（10GFC）等，不管是哪個(gè)協(xié)議基本上都是定義了系統的要求，也就是Host和Module一起。一般10GE光口我們參考SFF8431的協(xié)議會(huì )比較多，下面就以這個(gè)協(xié)議來(lái)舉例說(shuō)明。在這個(gè)協(xié)議里面，我們基本沒(méi)有看到直接有對模塊本身的插損要求，只有分段回損要求，另外10G光口的測試上也是結合MCB和HCB來(lái)一起看的，大致如下圖所示。 基本上按照3種不同的段來(lái)進(jìn)行分段指標要求，一個(gè)是Host+HCB的指標，此時(shí)是看B和C點(diǎn)的指標要求，其中B點(diǎn)為Host經(jīng)過(guò)HCB輸出的端口，這個(gè)點(diǎn)對應光模塊的B’，也就是從MCB進(jìn)入模塊的端口；C點(diǎn)為進(jìn)入HCB到Host主板這個(gè)點(diǎn)的端口，同時(shí)也對應光模塊測試點(diǎn)的C’,從光模塊的輸出到MCB的端口；還有就是A、D兩個(gè)測試端口，主要是用來(lái)測試ASIC/SerDes主芯片的，當然也包含了一部分測試夾具的線(xiàn)路，這個(gè)主要是針對芯片本身的要求，我們在板級就不怎么關(guān)注。幾種不同的測試環(huán)境示意圖如下所示。 搞清楚了大致的框架，接下來(lái)我們來(lái)看看電氣的一些要求和指標。 對于10GE光口的插損要求，協(xié)議上的定義比較模糊（相對于25Gbps光口來(lái)說(shuō)），尤其是對于光模塊的要求沒(méi)有特別定義，只定義了回損要求，整個(gè)通道的傳輸損耗指標是9dB，包含主板Host，連接器和HCB的損耗，也就是從主芯片到B和C端口的損耗要求最大是9dB@5.5GHz。如下表格所示。 我們通常就用下面這個(gè)插損Mask來(lái)定義Host端的損耗要求，7GHz的時(shí)候最大損耗為8dB； 針對Host板的要求比較多，比如走線(xiàn)長(cháng)度和對應的插損，回損等都有，如下是對應的走線(xiàn)長(cháng)度要求，這個(gè)表格大家應該見(jiàn)得比較多，可以作為線(xiàn)長(cháng)的參考，也就是普通FR4帶狀線(xiàn)走6inch線(xiàn)長(cháng)，微帶線(xiàn)走8inch線(xiàn)長(cháng)就是出自這里（這只是一個(gè)參考線(xiàn)長(cháng)）。 接下來(lái)就是B、C、B’和C’端口處的分段指標要求了，這幾個(gè)端口的指標主要是回損和眼圖的要求，而沒(méi)有插損的指標要求，這個(gè)也是我們進(jìn)行測試的一個(gè)參考，其中包含了MCB和HCB在內。 Host輸出到HCB的端口B處的無(wú)源指標，主要是回損和模態(tài)的要求。 Host輸出到HCB的端口B處的有源指標，主要是有源眼圖和Jitter的要求。 從HCB的端口C處輸入到Host接收的無(wú)源指標，主要是回損和模態(tài)的要求，回損和端口B的指標一致(C”是主板上離連接器約1inch走線(xiàn)長(cháng)度處)。 主板上離連接器約1inch走線(xiàn)長(cháng)度處C”測試點(diǎn)的有源指標，這個(gè)也等同于模塊經(jīng)MCB輸出的眼圖指標，這個(gè)指標其實(shí)在Host端不好測試，需要用到誤碼儀等。 以上就是Host部分的仿真和測試要求，接下來(lái)我們看看Module部分的要求。 從光模塊Module輸入B’處到Module接收的無(wú)源指標，主要是回損和模態(tài)的要求，相對于Host主板B端口，可以看到和Host主板端B口的要求還不一樣。 從光模塊Module輸入B’處到Module接收的有源指標，主要是眼圖和Jitter的要求，相對于Host主機B端口輸出過(guò)來(lái)的數據，可以看到和Host端B口的要求差不多。 Module輸出到MCB的端口C’處的無(wú)源指標，主要是差分和共�；負p的要求。從回損來(lái)看，B’口和C’口的要求是一樣的，但兩者的模態(tài)要求有差異； 備注：以上圖片均摘自SFF8431協(xié)議。 Module輸出到MCB的端口C’處的有源指標，主要是眼圖和Jitter的要求,可知相對于Host主板的輸出要求，Module的輸出眼圖要求小很多。 另外協(xié)議里面也有單獨對芯片的測試板要求，以及HCB和MCB夾具板的要求，這個(gè)不是今天的重點(diǎn)，在此略過(guò)�？傮w來(lái)說(shuō)10GE的協(xié)議比起后面的25Gbps以上的協(xié)議看起來(lái)更復雜，而且沒(méi)有對應模塊本身的插損要求。 本期問(wèn)題：我們看到SFF8431協(xié)議里面都有SCD11這個(gè)指標，這個(gè)指標到底和什么有關(guān)，為什么要求管控這個(gè)指標？謝謝！ |
