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接口IC向小型SFP+尺寸转移 |
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| http://cn.newmaker.com
4/3/2008 11:59:00 AM
电子工程专辑
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整个行业内的接口芯片供应商数量在不断上升，它们目前正在为支持数据通信及电信路由器/交换机向SFP+转换量身定制芯片。SFP+是用于10Gbps以太网和8.5Gbps光纤通道(Fibre Channel)系统的最新可插拔光纤模块尺寸规格。
SFP+具有比X2和XFP封装更紧凑的外形尺寸，而且功耗不到1W。此外，它还提供较当前10Gbps器件更高的安装密度。一种更为新型的设计已经使得SFP+具有与SFP(小型可插拔)行业标准相同的体积，后者面向数据速率高达4Gbps的应用。
新标准通过将除光纤外的所有东西移到模块外来降低成本。信号调制功能从模块移到主板卡，串行/解串器、MAC、时钟和数据恢复(CDR)，以及电子色散补偿(EDC)功能也不例外。这样处理后得到的是带电光/光电转换偏振模色散(PMD)功能的经简化的收发器模块。
图1：Avago的10Gbps SFP+收发器的核心采用其自己的850nm VCSEL
目前行业已经对三种面向10Gbps网络的SFP+范围进行了标准化：10GBase-SR(使用OM3级多模光纤，30~300m)、10GBase-LR(使用单模光纤，10km)、10GBase-LRM(使用FDDI级多模光纤，220m)。
不久前，安华高科技(Avago Technologies)开始批量提供10Gbps以太网SFP+短距离(SR)光纤收发器产品——AFBR-700SDZ。该产品的核心，是安华高充分利用其4G VCSEL设计技术优势的自有850nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)。据安华高称，其早期设计经受了高于20亿装置时(device-hours )的无故障测试。AFBR-700SDZ采用多模光纤(MMF)，并将通信覆盖范围延展至300m。
AFBR-700SDZ收发器支持面向增强型10Gbps SFP+的SFF-8431规格，以及用于光收发器数字监控接口(DMI)的SFF-8472规格。AFBR-700SDZ满足RoHS 6规范要求、采用无铅(Pb-free)设计，它提供实时温度、电源电压、激光器偏置电流和激光器平均输出功率等功能，并通过双线接口接收输入功率信息。数字诊断接口允许关闭发射器以进行故障检测，同时监测接收器内信号的可能损耗。
去年，Applied Micro Circuits(AMCC)宣布在业内率先推出全集成的双端口SFP+收发器QT1215。这是一款9.95~10.6Gbps的CDR电路，带完全自适应EDC功能。它不仅在10Gbps串行/解串器和SFP+光模块间提供了一个接口，还将单差分输入XFI数据流转换为一个串行9.95~10.5Gbps输出数据流，并兼容SFP+标准。
在SFP+侧接收方向，QT1215包含一个符合SFP+和LRM标准的复杂EDC引擎。EDC允许对差分模式延时(DMD)、色散(CD)和PMD引起的信号衰减进行修复。采用内部算法，QT1215不停地根据信道特性进行自调适。
QT1215内的EDC引擎采用低功耗的混合信号架构，可以立即适应光纤脉冲响应变化。据AMCC介绍，该收发器的设计性能高于10GBase-LRM的指定要求，所以能够为MMF应用提供一款坚固耐用的产品。
QT1215包括一个标准双线接口，用于同嵌入式微处理器的外部E2PROM通信。另一个独立的双线接口提供对芯片的控制和状态告知功能。其上集成的高性能嵌入式控制器提供EDC适应控制，且通过编程可实现各种增值功能。
图2：AMCC的QT1215收发器的典型网络应用。QT1215是一款全集成、双端口、9.95~10.6Gbps 带完全自适应EDC功能的CDR电路
日本住友电工(Sumitomo Electric Industries)最近投放了一条面向10Gbps应用的SFP+收发器产品线，目前已实现量产。该SPP系列是为满足用于10G以太网的IEEE 802.3ae和 802.3aq规范而设计的。
住友电工发布了SPP5000系列中的三款收发器。SPP5101SR用于10GBase-SR，采用850nm VCSEL、工作于MMF之上、覆盖距离可达300m；SPP5101LM则用于10GBase-LRM，采用1,310nm Fabry-Perot激光器，也工作于MMF之上，覆盖距离220m；SPP5101LR用于10GBase-LR，采用1,310nm DFB激光器，但工作于SMF之上，覆盖距离高达10km。
去年12月，Vitesse推出了带EDC的CDR芯片VSC8242。虽然该器件最初锁定的是X2(目前出货的10Gbit以太网光学模块中的主导产品)，但目前其主要应用是使数字通信及电信路由器/交换机向SFP+光模块外形尺寸的转变成为可能。VSC8242支持全部三个SFP+范围应用，并符合802.3aq、802.3ae和SFF-8431电气规范。该功能允许现有的模块设计迅速并经济地转向SFP+外形尺寸。
VSC8242集成了两个双向10Gbps路径来支持增加的端口密度。其他特性包括各种回环(lookback)电路、一个完整的可编程Rx和Tx通路功能(诸如输出预加重)，以及对全面的千兆以太网数据速率的支持。VSC8242采用的是12x12mm2倒装芯片(flip-chip)CSP封装，集成了一个可自动适应色散光纤信号的微控制器。每一双向信道的典型功耗是750mW。
Finisar公司最近针对先进的存储联网应用推出了8Gbps长波SFP+收发器。这款1,310nm收发器支持通过SMF的1.4km和10km传输，它还很适合FICON和灾难恢复存储应用。基于边沿发射激光器技术，该器件包含Finisar的数字诊断技术，且功耗小于1W。Finisar的SFP+系列产品现包括8Gbps和10Gbps的短波和长波收发器。
作者：苏美妮
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