CPO-Faser-SHUFFLE und flexible optische Rückwandplatine
Warum CPO-Systeme flexible optische Backplanes benötigen
Passives Glasfaser-Routing mit hoher-Dichte für die nächste Generation von KI-Rechenzentrums-Switching-.
AUF EINEN BLICK
Co-verpackte Optik, oderCPO, platziert optische Engines in der Nähe des Host-ASIC auf einem gemeinsam genutzten Hochleistungssubstrat oder -paket. Dies verkürzt den elektrischen Hochgeschwindigkeitsweg. Aber es stellt eine neue physikalische Herausforderung dar: das Verlegen einer sehr großen Anzahl von Glasfasern durch ein überfülltes Schaltgehäuse. EinOPTICO Fiber Shuffleoder flexible optische Rückwandplatine löst diese Herausforderung mit einer vordefinierten, werkseitig-gefertigten passiven Glasfaser--Routing-Karte.
CPO rückt die optische Verbindung näher an den ASIC heran
KI, Cloud Computing und Hochleistungsrechnen treiben das kontinuierliche Wachstum der Switch-Bandbreite, der Portdichte und des Rechenumfangs voran. Herkömmliche steckbare Optiken müssen elektrische Hochgeschwindigkeitssignale vom Schalt-ASIC über die Leiterplatte und in ein externes Modul übertragen. Bei höheren Signalraten wird dieser elektrische Pfad hinsichtlich Verlust, Leistung und Signalintegrität immer anspruchsvoller.
CPO begegnet dieser Herausforderung, indem es die optische Engine in unmittelbarer Nähe des ASIC platziert. Die kürzere elektrische Reichweite kann Kanalverluste und Impedanzdiskontinuitäten reduzieren und dem System dabei helfen, eine höhere Bandbreitendichte, einen geringeren Stromverbrauch und eine geringere Latenz zu erreichen. Der Wert von CPO hängt jedoch auch davon ab, ob die gesamte optische Verbindung in großem Maßstab zuverlässig hergestellt, geroutet und gewartet werden kann.
CPO-WERTSCHÖPFUNGSKETTE
| ASIC wechseln | → | Optischer Motor | → | Fiber Shuffle / Flexible optische Rückwandplatine |
Die ASIC-{0}}zur-optischen-Verbindung ist elektrisch. Der Fiber Shuffle verwaltet die optischen Fasern nach der optischen Engine und leitet sie zu den erforderlichen Schnittstellen innerhalb des Systems.
Der neue Engpass: Optisches Routing mit hoher -Dichte im Switch
Durch die Annäherung der optischen Engine an den ASIC entfällt die Aufgabe des optischen Routings nicht. Es bringt diese Aufgabe in den Schalter. Abhängig von der Anzahl der Ports, der Anzahl der optischen Engines und der Ebenenarchitektur kann ein CPO-System mit hoher -Radix die koordinierte Weiterleitung von Hunderten bis mehr als tausend Fasern erfordern. Es gibt keine universelle feste Faseranzahl pro ASIC; Die Anforderung ist immer architekturspezifisch-.
|
01 / FASERANZAHL Eine dichte CPO-Architektur muss eine große Anzahl von Datenfasern in einer definierten Reihenfolge organisieren und gleichzeitig die erforderliche Kanalzuordnung beibehalten. |
02 / BEGRENZTER RAUM Fasern müssen ein begrenztes Gehäuse mit dem ASIC, den optischen Engines, der Kühlhardware, den Leistungsmodulen, der Steuerelektronik und den Frontpanel-Schnittstellen teilen. |
03 / ELS-ROUTING Wenn eine externe Laserquelle verwendet wird, muss ihr separater Laser-{0}}Lieferpfad mit der Daten--Glasfaserführung im selben kompakten System koexistieren. |
Kritisches Designprinzip:Beim kompakten Verlegen muss dennoch der vorgegebene Mindestbiegeradius eingehalten werden. Das Ziel ist nicht die kleinstmögliche Biegung; Es handelt sich um eine kontrollierte Führung, die das Risiko von durch Biegung verursachten Einfügungsverlusten vermeidet und gleichzeitig den verfügbaren mechanischen Raum ausnutzt.
Was ist ein CPO Fiber Shuffle?
Ein CPO Fiber Shuffle ist einmaßgeschneiderte passive optische Verbindungsbaugruppe. Es verwendet eine bestätigte Routing-Matrix, um Fasern von den optischen Engines zu Frontpanel-Datenschnittstellen, internen Modulen oder anderen definierten Endpunkten zu verteilen. In einer externen -Laserarchitektur kann der Laser--Lieferpfad auch zur optischen Engine geleitet werden.
Es handelt sich nicht um einen optischen Schalter, Signalwandler oder Verstärker. Der Fiber Shuffle verarbeitet das optische Signal nicht. Seine Funktion besteht darin, die richtige Faser in einem kompakten, stabilen und wiederholbaren physischen Format von der richtigen Quelle zum richtigen Ziel zu liefern.
ILLUSTRATIVE OPTISCHE WEGE
| DATENPFAD | Optischer Motor | → | Fiber Shuffle | → | Front--Panel-Datenschnittstellen |
| LASERPFAD | Externe Laserquelle | → | Fiber Shuffle | → | Optischer Motor |
Notiz:Der Laserpfad gilt nur, wenn die ausgewählte CPO-Architektur eine externe Laserquelle verwendet. Für diesen Pfad kann eine PM-Faser spezifiziert werden, wenn das Design Polarisationsstabilität erfordert.
Wie flexible optische Backplanes Mehrwert schaffen
|
01
|
Kontrollierte Faserzuordnung und optische KonsistenzEine vordefinierte Routing-Karte, eine kontrollierte Faserplatzierung und ein biegebewusstes Pfaddesign tragen dazu bei, das Risiko einer inkonsistenten Installation zu reduzieren. Das Ziel besteht darin, durch Biegung hervorgerufene Einfügungsdämpfungsschwankungen zu verringern und wiederholbare, werksseitig zusammengebaute optische Pfade bereitzustellen. Einfügungs--Verlust- und Rendite--Verlustziele sollten auf Baugruppenebene definiert und überprüft werden. |
|
02
|
Flexible Dünnfilmstruktur für komplexes RoutingFasern können auf oder innerhalb einer flexiblen Schutzfilmstruktur organisiert sein, anstatt als lose Bündel verwaltet zu werden. Die Substratgröße, Form, Faseranzahl, Routing-Karte, Steckertyp, Positionierungsfunktionen und Abschlussformat können für das tatsächliche CPO-Paket und -Gehäuse angepasst werden. |
|
03
|
Modulare Installations- und ServicestrategieEine flexible Rückwandplatine kann in ein Modul oder eine Shuffle-Kassette mit vordefinierten Zweigen für einzelne optische Engines integriert werden. Diese organisierte Struktur kann die Installation vereinfachen, Routing-Pfade isolieren und den Servicezugriff unterstützen, ohne das gesamte interne Glasfaserbündel zu stören. Zweige mit gleicher-Länge oder kontrollierter-Länge können entworfen werden, wenn die Systemarchitektur dies erfordert. |
|
04
|
Skalierbare Fertigung und WiederholbarkeitVor-werkseitig{{1}geprüfte Baugruppen reduzieren den Faserhandling vor-und tragen zur Standardisierung der Produktionsqualität bei. Automatisierte oder kontrollierte Glasfaserverlegungsprozesse können eine wiederholbare Leitungsführung für große CPO- und KI-Rechenzentren-bereitstellen. |
Eine Referenz zur Dichte: Warum der Formfaktor wichtig ist
Flexible optische Rückwandplatinen sind so konzipiert, dass sie den Geräteraum effizienter nutzen als herkömmliche lose Glasfaserverteilungen. Der folgende Vergleich ist eine beispielhafte Kapazitätsreferenz, die auf einem MT-Steckverbinderdesign mit hoher -Dichte basiert und keine universelle Produktspezifikation darstellt.
|
KONVENTIONELLE REFERENZ 24 Fasern / 1U Eine herkömmliche Glasfaserverteilungsanordnung kann 24 Glasfaserverbindungen pro 1U unterstützen. |
FLEXIBLE BACKPLANE-REFERENZ 600 Fasern / 1U Beispielsweise können 12 MT-Schnittstellen mit hoher -Dichte und jeweils 50 Fasern 600 Glasfaserverbindungen in 1 HE unterstützen. |
Anschaulicher 40U-Vergleich:24 Fasern × 40U=960 Glasfaserverbindungen, während 600 Fasern × 40U=24.000 Glasfaserverbindungen. Dies zeigt, warum flexible optische Backplanes die Dichte dort deutlich verbessern können, wo das Steckverbindersystem, das Gehäusedesign und die Routing-Architektur dies unterstützen.
Designeingaben, die vor der Produktion bestätigt werden müssen
Bei einem Fiber Shuffle ist die Routing-Matrix das Produkt. Eine vollständige Designprüfung sollte sowohl die optische Zuordnung als auch die mechanischen Installationsbedingungen definieren.
|
01
|
Endpunktzuordnung Jeder Quellport, Zielport, Ebenenzuordnung und Zweigbeziehung. |
|
02
|
Faser- und Schnittstellenspezifikation Single-Mode- oder PM-Faser, Steckertyp, Faseranzahl, Polarität, Kanalsequenz und Abschlussformat. |
|
03
|
Mechanischer Umschlag Sockelgröße, Form, Montageposition, Ausgangsrichtung des Steckverbinders, verfügbarer Platz, Biegeradiusbegrenzung und Anforderungen an die Zugentlastung. |
|
04
|
Optische Akzeptanzkriterien Einfügungsdämpfung, ggf. Rückflussdämpfung, Kontinuität, Endflächenqualität, Kennzeichnungs- und Rückverfolgbarkeitsanforderungen. |
OPTICO KUNDENSPEZIFISCHE PASSIVE VERBINDUNGSLÖSUNGEN
Von der Glasfaserzuordnung zur werkseitig-getesteten CPO-Integration
OPTICO entwickelt maßgeschneiderte CPO Fiber Shuffle- und flexible optische Backplane-Baugruppen rund um die bestätigte Systemarchitektur. Die Lösung kann für kundenspezifische Substratabmessungen und -formen, Faserzuordnung, Steckerschnittstellen, Positionierungsfunktionen und mechanische Integration entwickelt werden. Je nach endgültiger Anwendungsanforderung können MPO/MTP-, SN-MT- und MMC-Schnittstellen in Betracht gezogen werden. Da die interne Zuordnung nach der Produktion festgelegt wird, ist die Validierung des Designs vor der Fertigung für eine zuverlässige Erstintegration von entscheidender Bedeutung.