随着人工智能、大数据和云计算等技术的飞速发展,数据中心对高速光通信模块的需求不断增加。低功耗光模块(LPO)作为一种新兴技术,凭借其低功耗、低成本和低延迟的优势,逐渐成为数据中心和高速通信领域的热门选择。然而,LPO光模块的测试面临着诸多挑战,尤其是在大规模生产环境中。本文将探讨LPO光模块产线测试的技术挑战、解决方案以及未来发展趋势。
LPO光模块采用线性直驱技术,去除传统光模块中的数字信号处理(DSP)和时钟数据恢复(CDR)芯片,仅保留高线性度的驱动芯片(Driver)和跨阻放大器(TIA),并集成连续时间线性均衡(CTLE)和均衡(EQ)功能。这种设计显著降低了光模块的功耗和成本。例如,采用线性驱动技术的800G多模光模块功耗低于4W,相比传统DSP方案的13W以上功耗,降低了约70%。
CEI-112G-Linear 链路模型
此外,LPO光模块还具有低延迟的优势。通过去除DSP芯片,系统减少了信号复原时间,实现了皮秒级别的延迟。然而,LPO光模块的传输距离相对较短,主要适用于数据中心内部的短距离连接,如服务器到交换机或机柜间的连接。
尽管LPO光模块具有诸多优势,但其测试面临着一系列技术挑战:
(一)标准化尚未完善
LPO光模块的标准化工作仍处于早期阶段,测试规范尚未完全确定。这使得测试设备的选择和测试流程的设计变得复杂,不同厂商的测试结果可能存在差异,影响了LPO光模块的互联互通性。
(二)传统BERT的局限性
传统的误码率测试仪(BERT)主要用于测试基于DSP的光模块,其发射(TX)和接收(RX)性能无法满足LPO光模块的要求。在实际测试中,传统BERT的测试结果与LPO光模块在实际交换机应用中的表现存在较大偏差。
(三)系统信号完整性要求提高
由于LPO光模块去除了DSP芯片,主机端的ASIC需要具备更强的数据处理能力,以补偿光模块中缺失的数字信号处理功能。此外,LPO光模块对主机端信号的噪声和抖动更为敏感,不同主机端口的信号完整性差异可能导致测试结果不稳定。
(四)大规模生产测试的复杂性
TH5以太网交换机虽然在测试LPO光模块时表现出色,但其存在供应短缺、使用和管理复杂、不适合大规模生产测试以及总拥有成本(TCO)过高等问题。因此,开发一种高性价比且适合大规模生产的测试解决方案是当前的重要需求。
针对上述挑战,深圳市唐领科技有限公司为广大LPO光模块厂商带来了LPO BERT测试平台,为LPO光模块的产测提供了一种创新的解决方案。此测试平台集成强大的发射和接收补偿能力,支持高达26 FFE的RX补偿和6 taps FIR的TX补偿,能够有效补偿高达40dB的插入损耗。同时可以集成两个800G光端口(OSFP/QSFP-DD)和一个800G电端口(MXP线缆),支持同时测试三个模块,大大提高了测试效率。8个单通道、4个(2合1)通道和2个(4合1)通道的FEC布局模式可应对不同客户的FEC需求。
RF cable+MCB连接模式 OSFP/QDD slot模式
链路训练和诊断功能是本设备一大特点,它能够自动建立链路并找到合适的误码率(BER)测试点。同时,LPO BERT测试平台提供诊断功能,包括RX FFE、DFE、眼高(U,M,L)、SNR等RX参数输出,支持频率偏移插入(±300ppm),并能够保存测试日志和BERT的自定义配置,诊断参数能和以太网交换机保持一致。
Rx诊断参数
在实际测试中,LPO BERT测试平台与TH5以太网交换机的测试结果非常接近。例如,在TH5交换机和LPO BERT测试平台上测试LPO光模块时,误码率(BER)的测量结果几乎一致。这表明它能够提供与TH5以太网交换机相当的测试性能,同时解决了以太网交换机在供应、管理和成本方面的局限性来满足生产测试的需求。
LPO光模块作为一种低功耗、低成本、低延迟的光通信技术,正在成为数据中心和高速通信领域的热门选择。然而,其产线测试面临着标准化尚未完善、传统BERT局限性、系统信号完整性要求提高以及大规模生产测试复杂性等挑战。深圳市唐领科技有限公司提供的LPO BERT测试平台为LPO光模块的产线测试提供了一种高性价比、高性能及更贴近实际交换机应用的解决方案,为后续终端客户的LPO光模块使用保驾护航。