高速先生成員-- 黃剛

上期的文章聊聊1.6T光（guāng）模塊的仿真中做（zuò）了本期的預告，本期文章開始我們主要聊一下光模塊相關的協議，以及怎麽從協議裏找到我們（men）關心的具體（tǐ）指（zhǐ）標。閑話少說，直接上（shàng）幹（gàn）貨。

我們在光模塊分類（lèi）（陳雅給出鏈接）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議（yì），但為了不讓大家太迷惑，我們特意收縮下範圍，計劃（huá）主要集中講我們常用的幾個協議，所以目（mù）前來看我（wǒ）們主要有10Gbps、25/28Gbps、56G-PAM4和112G-PAM對應的協議。接下來我們就針對性的來（lái）說說這幾種（zhǒng）信號的協議吧。

針對10Gbps的光口，我（wǒ）們主要的信號就（jiù）是SFP+、XFP等（děng），參考的協議主要有SFF8431、10GBase-R和Fiber Channel（10GFC）等，不管是哪個協（xié）議基本上都是定義了係（xì）統的要求，也就是Host和Module一起。一（yī）般（bān）10GE光口我們參考SFF8431的協議會比較多，下（xià）麵就以這個（gè）協議來舉例說明。在這個協議裏麵，我們基本（běn）沒有看到直接有對模塊本身的插損要求，隻有分段回損（sǔn）要求，另外10G光口的測試上也是（shì）結合MCB和（hé）HCB來一起看的，大致如下圖（tú）所示。

基（jī）本上按（àn）照3種不（bú）同的段來進行分段指標要（yào）求，一（yī）個是（shì）Host+HCB的指標，此（cǐ）時是看B和C點的指標要求，其中B點為Host經過HCB輸出的端口，這個點對應（yīng）光模塊的B’，也就是從MCB進入（rù）模塊的端口；C點為進入HCB到（dào）Host主板這個點的端（duān）口，同時也對（duì）應光模塊（kuài）測試點的C’,從光模塊的輸出到MCB的端口；還有就（jiù）是A、D兩個測試端口，主要是用來測試ASIC/SerDes主芯片的，當然也包含了一部分測試夾具的線路，這個主要是針（zhēn）對芯（xīn）片本身的要求（qiú），我們（men）在板級就不怎麽關注。幾種不同的測試環境示意圖如下所示。

搞清了大致的框（kuàng）架，接下來我們來看看電氣的一些要求和指（zhǐ）標。

對（duì）於10GE光口的插損要（yào）求，協議上（shàng）的定義比較模糊（相對於（yú）25Gbps光口來（lái）說（shuō）），尤其是對（duì）於光（guāng）模塊的要求沒有特別定義，隻定義了回損要求，整個通道的傳輸損耗（hào）指標是9dB，包含主板Host，連接器和HCB的損耗（hào），也就是從主芯片到B和C端（duān）口的損（sǔn）耗要求最大是9dB@5.5GHz。如下表格所（suǒ）示。

我們通（tōng）常就用下麵這個插損Mask來定義Host端的損耗要求，7GHz的時候最大損耗為8dB；

針對Host板的要求比較多，比如走線長度和對應的（de）插損，回損等都有，如下是對應的走線長度要求，這個表格大家應該見得比較多，可以作為線長的參考（kǎo），也就是普通FR4帶狀線走（zǒu）6inch線長（zhǎng），微帶線走8inch線長就是出自這裏（這隻是一個參考線（xiàn）長）。

接下來就是B、C、B’和C’端口（kǒu）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，而沒有插損（sǔn）的指標要求，這個也是我（wǒ）們進行測試的一個參考，其中包含了MCB和HCB在內。

Host輸出到HCB的端口（kǒu）B處的無源（yuán）指標，主要是回損和模態的要求。

Host輸出到HCB的端口B處的有（yǒu）源指（zhǐ）標，主要是有源眼圖和Jitter的要（yào）求。

從HCB的端口C處（chù）輸入到Host接收的無（wú）源指標，主要是回損和模態的要求，回損和端口（kǒu）B的指標一致(C”是主板上離連接器約1inch走線長度（dù）處)。

主板上離連接器約1inch走線長（zhǎng）度處C”測試點的有源指標，這個也等同於模塊經MCB輸出的眼圖指標，這（zhè）個指標其（qí）實在Host端不好測試，需（xū）要（yào）用到誤碼儀（yí）等。

以上就是Host部分的仿真和測（cè）試要求，接下來我們看（kàn）看Module部分的要求。

從光模塊Module輸入B’處到Module接（jiē）收的無源指標，主要（yào）是回損和模態的要求，相對於Host主（zhǔ）板（bǎn）B端口，可以看到（dào）和Host主板端B口（kǒu）的要求還不一樣（yàng）。

從光模塊Module輸入（rù）B’處到Module接收的有（yǒu）源指標，主要是眼圖和Jitter的要求，相對（duì）於Host主機B端口輸出過來的（de）數據，可以看到和Host端B口（kǒu）的（de）要求（qiú）差不多。

Module輸出到MCB的端口C’處的無源指標，主要是差分和共（gòng）模回損的要（yào）求。從回損來看，B’口和C’口的要求（qiú）是（shì）一樣的，但兩者的模態要求（qiú）有差異；

備注：以上圖片均摘自SFF8431協議。

Module輸出到MCB的端（duān）口C’處的有源指標，主要是眼圖和Jitter的（de）要求（qiú）,可知相對於Host主板的輸出（chū）要（yào）求，Module的輸出眼圖要求小很多。

另外協議裏麵也有單獨對芯片的測試板要（yào）求，以及HCB和MCB夾具（jù）板的要求（qiú），這個不是今天的重點，在此略過。總體來說10GE的協議比起後麵的25Gbps以上的協議看起來更複（fù）雜，而且沒有對應模塊本身的插損要求。