SHUFFLE DE FIBRA CPO E BACKPLANE ÓPTICO FLEXÍVEL
Por que os sistemas CPO precisam de backplanes ópticos flexíveis
Roteamento de fibra passivo de alta-densidade para a próxima geração de switching de datacenters-de IA.
RESUMO
Óptica co{0}}embalada ouCPO, coloca mecanismos ópticos próximos ao ASIC do host em um substrato ou pacote{0}compartilhado de alto desempenho. Isso encurta o caminho elétrico de alta-velocidade. Mas isso cria um novo desafio físico: rotear um grande número de fibras ópticas através de um gabinete de switch lotado. UmShuffle de fibra OPTICOou backplane óptico flexível resolve esse desafio com um mapa de roteamento de fibra passiva-predefinido e{0}}construído de fábrica.
CPO está aproximando a interconexão óptica do ASIC
IA, computação em nuvem e computação de alto{0}}desempenho estão impulsionando o crescimento contínuo na largura de banda do switch, na densidade de portas e na escala de computação. A óptica conectável convencional deve transportar sinais elétricos de alta-velocidade do switch ASIC através da PCB e para um módulo externo. Em taxas de sinalização mais altas, esse caminho elétrico torna-se cada vez mais exigente em termos de perda, potência e integridade do sinal.
O CPO aborda esse desafio colocando o mecanismo óptico próximo ao ASIC. O alcance elétrico mais curto pode reduzir a perda de canal e as descontinuidades de impedância, ajudando o sistema a buscar maior densidade de largura de banda, menor potência e menor latência. No entanto, o valor do CPO também depende de a interconexão óptica completa poder ser fabricada, roteada e mantida de forma confiável em escala.
CADEIA DE VALOR DO CPO
| Trocar ASIC | → | Motor Óptico | → | Shuffle de fibra/backplane óptico flexível |
O link do motor-para{1}}óptico-do ASIC é elétrico. O Fiber Shuffle gerencia as fibras ópticas após o mecanismo óptico, roteando-as para as interfaces necessárias dentro do sistema.
O novo gargalo: roteamento óptico-de alta densidade dentro do switch
Aproximar o mecanismo óptico do ASIC não elimina a tarefa de roteamento óptico. Ele traz essa tarefa para dentro do switch. Dependendo da contagem de portas, do número de mecanismos ópticos e da arquitetura plana, um sistema de CPO de alta-radix pode exigir o roteamento coordenado de centenas a mais de mil fibras. Não há contagem universal de fibras fixas por ASIC; o requisito é sempre específico-da arquitetura.
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01 / CONTAGEM DE FIBRAS Uma arquitetura CPO densa deve organizar um grande número de fibras de dados em uma ordem definida, preservando ao mesmo tempo o mapeamento de canal necessário. |
02 / VAGAS LIMITADAS As fibras devem compartilhar um gabinete limitado com o ASIC, motores ópticos, hardware de resfriamento, módulos de energia, componentes eletrônicos de controle e interfaces do-painel frontal. |
03 / ROTEAMENTO ELS Quando uma fonte de laser externa é usada, seu caminho de entrega de-laser separado deve coexistir com o roteamento de-fibra de dados no mesmo sistema compacto. |
Princípio crítico de design:o roteamento compacto ainda deve respeitar o raio de curvatura mínimo especificado. O objetivo não é a menor curva possível; é um roteamento controlado que evita o risco de perda de inserção-induzida por dobra-enquanto se ajusta ao espaço mecânico disponível.
O que é um Shuffle de fibra CPO?
Um CPO Fiber Shuffle é umconjunto de interconexão óptica passiva personalizado. Ele usa uma matriz de roteamento confirmada para distribuir fibras dos mecanismos ópticos para interfaces de dados do-painel frontal, módulos internos ou outros endpoints definidos. Em uma arquitetura de-laser externo, ele também pode rotear o caminho de entrega-do laser para o mecanismo óptico.
Não é um interruptor óptico, conversor de sinal ou amplificador. O Fiber Shuffle não processa o sinal óptico. Sua função é entregar a fibra certa, da fonte certa ao destino certo, em um formato físico compacto, estável e repetível.
CAMINHOS ÓPTICOS ILUSTRATIVOS
| CAMINHO DE DADOS | Motor Óptico | → | Embaralhamento de fibra | → | Interfaces de dados-do painel frontal |
| CAMINHO DO LASER | Fonte de Laser Externa | → | Embaralhamento de fibra | → | Motor Óptico |
Observação:O caminho do laser se aplica somente quando a arquitetura CPO selecionada utiliza uma fonte de laser externa. A fibra PM pode ser especificada para este caminho quando o projeto requer estabilidade de polarização.
Como backplanes ópticos flexíveis criam valor
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01
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Mapeamento controlado de fibra e consistência ópticaUm mapa de roteamento predefinido, posicionamento controlado de fibra e design de caminho{0}com reconhecimento de curvatura ajudam a reduzir o risco de instalação inconsistente. O objetivo é mitigar a variação da perda de inserção-induzida por curvatura-e fornecer caminhos ópticos repetíveis-montados em fábrica. As metas de-perda e retorno-de inserção devem ser definidas e verificadas no nível da montagem. |
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02
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Estrutura de filme fino-flexível para roteamento complexoAs fibras podem ser organizadas sobre ou dentro de uma estrutura flexível de película protetora, em vez de serem gerenciadas como feixes soltos. O tamanho do substrato, formato, contagem de fibras, mapa de roteamento, tipo de conector, recursos de posicionamento e formato de terminação podem ser personalizados para o pacote e gabinete CPO reais. |
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Estratégia modular de instalação e serviçoUm backplane flexível pode ser integrado em um módulo ou cassete shuffle com ramificações predefinidas para mecanismos ópticos individuais. Essa estrutura organizada pode simplificar a instalação, isolar caminhos de roteamento e oferecer suporte ao acesso ao serviço sem perturbar todo o pacote interno de fibra. Ramificações de comprimento-igual ou de{3}}comprimento controlado podem ser projetadas quando exigido pela arquitetura do sistema. |
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Fabricação escalável e repetibilidadeConjuntos pré-testados e{1}}testados em fábrica reduzem o-manuseio de fibra no local e ajudam a padronizar a qualidade da produção. Processos de instalação-de fibra automatizados ou controlados podem oferecer suporte a roteamento repetível para implantações de centros de dados-de IA e CPO em grande-escala. |
Uma referência de densidade: por que o fator de forma é importante
Os backplanes ópticos flexíveis são projetados para usar o espaço do equipamento de forma mais eficiente do que a distribuição convencional de fibra solta. A comparação abaixo é uma referência de capacidade ilustrativa baseada em um design de conector MT de alta-densidade-, e não em uma especificação de produto universal.
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REFERÊNCIA CONVENCIONAL 24 fibras/1U Um arranjo de distribuição de fibra convencional pode suportar 24 conexões de fibra por 1U. |
REFERÊNCIA DE BACKPLANE FLEXÍVEL 600 fibras/1U Por exemplo, 12 interfaces MT de alta-densidade com 50 fibras cada podem suportar 600 conexões de fibra em 1U. |
Comparação ilustrativa de 40U:24 fibras × 40U=960 conexões de fibra, enquanto 600 fibras × 40U=24.000 conexões de fibra. Isso mostra por que backplanes ópticos flexíveis podem melhorar significativamente a densidade onde o sistema de conectores, o design do gabinete e a arquitetura de roteamento os suportam.
Entradas de projeto que devem ser confirmadas antes da produção
Para um Fiber Shuffle, a matriz de roteamento é o produto. Uma revisão completa do projeto deve definir tanto o mapeamento óptico quanto as condições mecânicas da instalação.
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Mapeamento de endpoint Cada porta de origem, porta de destino, alocação de avião e relacionamento de filial. |
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02
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Especificação de fibra e interface Fibra-monomodo ou PM, tipo de conector, contagem de fibras, polaridade, sequência de canal e formato de terminação. |
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Envelope mecânico Tamanho da base, formato, posição de montagem, direção de saída do conector, espaço disponível, limite de raio de curvatura-e requisitos de alívio-de deformação. |
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04
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Critérios de aceitação óptica Perda de inserção, perda de retorno quando aplicável, continuidade,{0}}qualidade final, rotulagem e requisitos de rastreabilidade. |
SOLUÇÕES DE INTERCONEXÃO PASSIVA PERSONALIZADAS DA OPTICO
Do mapeamento de fibra à integração de CPO{0}testada na fábrica
A OPTICO desenvolve CPO Fiber Shuffle personalizado e conjuntos de backplane óptico flexível em torno da arquitetura de sistema confirmada. A solução pode ser projetada para dimensões e formatos de substrato personalizados, mapeamento de fibras, interfaces de conectores, recursos de posicionamento e integração mecânica. Interfaces MPO/MTP, SN{2}}MT e MMC podem ser consideradas de acordo com o requisito final da aplicação. Como o mapeamento interno é corrigido após a produção, a validação do projeto antes da fabricação é essencial para uma integração-confiável na primeira vez.