隨著CHATGPT、AI的爆發(fā)，NVDIA主推的LPO方案今年被推到了風(fēng)口浪尖，隨著光模塊端模擬器件的成熟，帶寬及增益均衡的提升，交換機(jī)芯片DSP均衡能力的加強(qiáng)，光模塊中不使用數(shù)字處理芯片已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。值得一提的是消費(fèi)類領(lǐng)域，HDMI、DP和Type C等相對(duì)低速的傳輸，一直在使用線性直驅(qū)的方法設(shè)計(jì)制造光引擎及AOC。
從理論和測(cè)試驗(yàn)證中，我們可以看出LPO的系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)散熱、功耗及數(shù)據(jù)傳輸延遲，但帶來(lái)的問(wèn)題是LPO在主機(jī)端的ASIC數(shù)據(jù)處理能力要比使用傳統(tǒng)的光電模塊的主機(jī)端ASIC要強(qiáng)得多。一定程度上來(lái)說(shuō)，將原來(lái)光電模塊上的DSP能力移植到了主機(jī)處理ASIC上。
來(lái)源于Hisilicon Discussion on the Optical Interconnection Application of Linear Technology
由于光模塊上沒(méi)有DSP的能力并增強(qiáng)了模擬均衡的功能，這樣會(huì)放大來(lái)自于主機(jī)端信號(hào)的Noise和Jitter，而對(duì)于主機(jī)廠商而言，每家的layout結(jié)果及端口都會(huì)有一定的區(qū)別，這就產(chǎn)品各個(gè)端口損耗及信號(hào)完整性的差異。因此協(xié)會(huì)對(duì)主機(jī)信號(hào)壓力的輸出提出了一定的要求，并對(duì)整個(gè)LPO系統(tǒng)中的各個(gè)點(diǎn)提出了具體的測(cè)試需求。MultiLane作為緊跟前沿的數(shù)據(jù)通信方案提供商，也對(duì)TP1a、TP2及TP4做了響應(yīng)的測(cè)試解決方案。
TP1a主要是來(lái)源于主機(jī)的信號(hào)，由于各家主機(jī)廠商的設(shè)計(jì)及端口的差異，模塊廠商無(wú)法一一去獲得不同主機(jī)廠商的產(chǎn)品。MultiLane設(shè)計(jì)了相應(yīng)模擬主機(jī)物理信號(hào)及損耗的套件作為LPO光模塊電信號(hào)源，驗(yàn)證LPO光模塊的Tx性能。
TP1a測(cè)試設(shè)置
ML4079EN作為一個(gè)壓力眼產(chǎn)生器，可模擬主機(jī)產(chǎn)生水平方向的Sj、Dj、Rj及垂直Crosstalk信號(hào)，同時(shí)也可以通過(guò)調(diào)整PAM4的眼高進(jìn)行RLM的模擬。ML4067 channel board作為線性高帶寬插損板（2-24db IL at 26.5GHz），可以模擬主機(jī)不同端口的Loss狀況。ML4079EN+ML4067的組合可以完整的模擬出主機(jī)信號(hào)輸出的物理特性，ML406B作為70GHz帶寬的電采樣示波器可以校準(zhǔn)壓力插損的信號(hào)VEC、VEO、TECQ、SNDR等參數(shù)，用于下一步的LPO光模塊輸入信號(hào)。
TP2的測(cè)量則主要是測(cè)試LPO的光模塊Tx光眼圖，可以用ML4079EN壓力眼誤碼儀或ML4081任意波形發(fā)生器作為壓力眼激勵(lì)源，同時(shí)用符合IEEE規(guī)范的ML4062/64-MCB-112 QDD800/OSFP800的MCB做為測(cè)試夾具，通過(guò)使用光采樣示波器測(cè)量ER、TDECQ等參數(shù)來(lái)調(diào)整LPO芯片的Gain等相關(guān)參數(shù)。同時(shí)，也可以通過(guò)之前TP1a校準(zhǔn)所得的TECQ、SNDR及相關(guān)的干擾來(lái)獲得一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光壓力源TP2/TP3用于TP4a的驗(yàn)證。
TP2測(cè)試設(shè)置
當(dāng)然作為TP4a的測(cè)量方法現(xiàn)在眾說(shuō)紛紜，但總體來(lái)說(shuō)電采樣示波器、BER及更高一級(jí)的幀余量測(cè)量也是可行的。針對(duì)這個(gè)TP4a，MultiLane則提供了前端校準(zhǔn)過(guò)的LPO壓力光源直接通過(guò)ML4062/64-112-MCB輸入被測(cè)LPO對(duì)TP4a進(jìn)行電眼和BER/FEC的測(cè)量。
以上我們可以發(fā)現(xiàn)MultiLane完整的LPO系統(tǒng)測(cè)試方案，從系統(tǒng)的角度對(duì)整個(gè)LPO鏈路及測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)量，讓工程師在研發(fā)過(guò)程中更清晰自己的改善點(diǎn)，并通過(guò)不同點(diǎn)的改善來(lái)滿足主機(jī)廠商的要求。同時(shí)，值得一提的是MultiLane ML4079EN+ML4062/64-HCB也適合用于模擬光電模塊的信號(hào)用于主機(jī)的壓力測(cè)量。