112G系统中有源回环模块的应用不再传统!

MultiLane的有源回环提供了一个基于DSP的模块,直接插入到主机端口的完整的测试套件。有源回环配备了一个USB-C适配器,允许模块插入笔记本电脑或平板电脑,符合CMIS 5.0标准,可选择包括MultiLane强大的ThunderBERT软件。当配备后者时,该模块提供一整套相当于800G BERT的误码率诊断能力。为了解决800G端口所需的复杂均衡技术,MultiLane的数据中心测试解决方案(DCTS)团队将该技术推向了同类中首个完整的测试解决方案,可用于开发的每个阶段,包括后端生产。

MultiLane的有源回环对于QSFP-DD800OSFP800,分别有ML4062-ALB-112ML4064-ALB-112,具有多供应商支持的真正的互操作体验。

 

ALB: Application Notes

有源回环是800G系统中一个功能强大的模块用于进行以下测试:

Ÿ   主机端口特性验证

Ÿ   误码率/信噪比诊断

Ÿ   Taps

    TX: 3 taps7 taps FIR

    RX均衡器:15 Taps FFE

Ÿ   PRBS产生

Ÿ   热管理

Ÿ   CMIS配置

以下文件概述了如何以及在何处使用ALB来缓解我们在集成112G系统时在行业内面临的许多挑战。从热管理到CMIS合规性和更复杂的SI,有源回环模块配备执行上述测试,以经济有效地解决这些问题。

 

MultiLane的主动回环有两个版本:

Ÿ   默认ALB

Ÿ   先进的ALB-TB,可直接访问MultiLane ThunderBERT GUI

下面的文档展示了这两种技术是如何最好地缓解800G实现挑战的

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1 BERT+HCB插入交换机端口用于主机端口性能验证

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2 上面的模块是ALB-TB,可以通过以太网接口直接访问MultiLane ThunderBERT GUI

ALB旨在使主机端口特性验证更有效,同时模拟收发器的热行为,并提供CMIS低速和控制信号,具有可写寄存器和访问APIs

主机端口特性验证以前需要一个BERT和一个HCB(图1),这构成了一个沉重而昂贵的设置。相比之下,ALB只有一个模块便具有相同的功能,插入交换机端口,并连接到笔记本电脑(图2)。

除了充当独立的回环之外,ALB中包含的功能使未来的主机端口特性测试更轻、更快、更经济。

 

Host Port Characterization

随着行业采用800G系统,800G端口的特性验证变得非常具有挑战性。

在每通道112G的情况下,主机端口信号的重新定时和均衡是必要的。

基于DSP的模块已经成为主机端口特性不可否认的组成部分,因为它们包括重新定时和均衡功能。

多通道的有源回环走得更远,有能力分析信号在TX端以及RX端。

下面我们列出了在对主机端口执行链接测试后通过ALB-TB访问的功能:

Ÿ   为了验证主机TX,使用RX检查器运行完整的BER/SNR诊断;

Ÿ   为了验证主机信号的RX侧,使用ThunderBERT GUI上的PRBS发生器,您可以在下图中看到。

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Ÿ   以下图片是对PRBS和调优设置的详细描述:

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上面使用ALB-TB演示的主机端口特性可以使用默认的ALB,使用一组预定义的寄存器(用户可以使用提供的APIs访问这些寄存器)和一个CMIS兼容的主机来完成。默认ALB以两种模式运行:

Ÿ   定时回环模式(默认)

Ÿ   PRBS模式。

该模块还配备了一组寄存器,用户可以写入或读取:

Ÿ   改变模式;

Ÿ   设置所需的PRBS序列和taps

Ÿ   采集误码率/信噪比诊断。

例如,如果用户希望以53.125 GBaudPAM4PRBS7获取信道5 ~ 8BER

用户必须从page 13h访问寄存器183才能将ALB设置为PRBS模式。Page 13h166167寄存器将分别用于选择PRBS和所需的通道。当从page B8h访问寄存器128,以设置波特率和PAM4

为了检查锁定状态,用户将从Page 14的寄存器138读取。

 

Loopback Capabilities

Ÿ   ALB也可作为常规环回;

    执行基本链路测试。

    800G端口需要基于DSP的模块提供的重新定时和均衡功能。

    CMIS配置

    CMIS低速信号

    ModselL

    ResetL

    LPMode

    IntL

    ModPrstL

    CMIS控制和告警阈值

    支持I2C接口

    读写操作

    热管理

    可编程功耗

    温度监视器

Ÿ   随着数据速率的不断提高,散发的热量比以往任何时候都多,热管理变得更加具有挑战性,而对配备强大冷却系统的需求仍然是行业的常态。。

 

 

Thermal Management

ALB的特点:

    独立子卡可配置电源点,功耗高达19W

    DSP功耗10W

    模块整体功耗高达30W

    2个温度传感器,1个电压传感器

实现112G的挑战之一是不断增加的散热:现在光模块需要散热更多,因此需要更高效的冷却系统。

ALB允许用户模拟具有多个散热功耗点的收发器行为,使用户可以选择其设置所需的电源组合。

功耗点和温度传感器由符合MSA的寄存器访问。

下图是QDD800 ALB, ML4062-ALB1-2A/B-112,功耗点和温度传感器分布:

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3模块电源点通过3MSA寄存器访问

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4 模块温度传感器通过4MSA寄存器访问,黄色垫片代表模块热垫片

通过提供的API文件,可以通过用户的主机访问上述内容,并使用预定义的寄存器来设置所需的功耗,读取和监控温度,并执行测试以模拟收发器行为并配置相应的冷却系统。