收发器1数据传输速度和收发器可用空间是目前实现未来高性能服务器的两大障碍。富士通实验室在集成电路电路和封装模块结构方面取得了显著改进,使得下一代互连技术中每个通道的传输速度达到 25 Gb/s,朝着传统传输速率翻倍的目标迈出了重要一步。.

这项技术实现了服务器上CPU之间以及CPU与外围设备之间的高速、高带宽数据通信。它标志着在满足未来超级计算机和高性能服务器所需的性能提升方面迈出了重要一步。.
背景
CPU处理能力的进步使服务器的数据管理能力呈指数级增长。.

如今,虚拟化技术的进步使得单个CPU能够处理多个进程。CPU之间以及CPU与外围设备之间的数据量正在急剧增长。虽然目前的服务器使用光互连技术,每通道数据传输速度可达10 Gbps,但预计未来的服务器速度将更快,达到25 Gbps。.

此外,如图 1 所示,考虑到通过电通信实现高数据速率的困难,预计光互连不仅将用于在服务器之间传输数据,还将用于在服务器内的表格之间传输数据。.

 

收发器2技术挑战:
在服务器上实现互连需要光收发器将电信号转换为光信号。目前的光收发器数据传输速率在 10 到 14 Gbps 之间,因此速度已成为实现 25 Gbps 理想速率的瓶颈。

此外,目前的光收发器体积庞大,难以放置在 CPU 或其他设备附近。这会造成问题,因为设备与光收发器之间传输的电信号会沿传输线损耗和干扰,而损耗和干扰会随着电路长度的增加而增大。

这会降低信号质量,并进一步阻碍速度的提升。


新型收发器

:为了成功制造出紧凑型光收发器,并具备服务器内部高速、高带宽数据传输所需的光互连功能,富士通实验室开发了一种光电转换器,利用光学器件将电信号转换为光信号。具体而言:
收发器3
1. 高速电路技术:
富士通实验室通过改进驱动光学器件的集成电路中的电路技术,提高了传输速度,使光信号的上升沿和下降沿波形更加清晰。即使在响应速度不足的低成本光学器件中,通过抑制会降低信号波形质量的多次反射的电路技术,也能实现这一目标。最终,数据速率从目前的每通道 10-14 Gbps 提升至 25 Gbps。2

. 紧凑型光耦合技术:

传统上,光电转换器和光纤之间高效传输光信号需要一个光耦合单元。该单元由透镜组件和光连接器组成(图 3)。然而,透镜组件体积庞大且成本高昂。


收发器4
这种新设计采用光电转换器,其柔性印刷电路板上集成了光学器件和集成电路,从而实现了紧凑型光收发器。此外,富士通实验室还开发了一种高效的薄膜式透镜,该透镜堆叠在柔性印刷电路板的底部,从而解决了上述问题。.

更多信息或报价