浅析并行光互连技术及其应用与展望

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伴随着数字化的进程，数据的处理、存储和传输得到了飞速的开展。

并行光互连技能
高带宽的需求使得短距互联成了体系开展的瓶颈。受损耗和串扰等要素的影响，根据铜线的电互联的高带宽情况下的传输间隔受到了约束，本钱也随之上升。而且过多的电缆也会增加体系的分量和的复杂度。与电互连对比，根据多模的光互连具有高带宽、低损耗、无串扰和匹配及电磁兼容等疑问，而开端广泛地使用于机柜间、结构间和板间的高速互连。

图1是根据误码率小于10-12吉比特以太网联接模型的传输间隔与带宽的联系曲线，光纤是500MHz.km，50/125vm多模光纤。能够看出，在2.5Gbps速率下传输间隔能够到达300米；而在3.75Gbps速率下能够到达50m。并行光互连经过多根光线并行传输，能够在高比特率的速率下完成较远间隔的传输，这即是为可选用并行光互连的一个因素。
并行光模块和带状光缆
并行光互连经过并行光模块和带状光缆来完成。并行光模块是根据VCSEL阵列和PIN阵列，波长850nm，合适多模光纤50/125vm和62.5/125vm。封装上其电接口选用规范的MegArray衔接器，光接口选用规范的MTP/MPO带状光缆。现在对比通用的并行光模块有4路收发一体和12路收发别离模块。
图2是收发一体模块的示意图。它有4路发射和4路接纳通道，每一通道的速率可达3.125Gbps，总互连容量可达12.5Gbps。

图3和图4分别是12路发射和接纳模块的示意图。每个通道可提供2.725Gbps的传输速率，总互连容量可达32.6Gbps。

不管4路收发一体模块，仍是12路收发别离模块，模块间的互连使用的都是12通道的MTP/MPO带状光缆。
并行光模块的使用
1.高速路由器的光背板

高速路由器选用光背板，极大地简化了布线的复杂度，十分合适路由器容量的无限拓展。
2.InfiniBand
InfiniBand的使用如图6。

3.超级计算机中的刀片服务器
因为超级计算机是由多个CPU并行计算，数据处理和交流容量大，光互连是其内部衔接的抱负选择。在超级计算机体系中，通常选用4路收发一体并行光模块。
4.光纤通道
2X光纤通道通常选用2.125GbpsSFP模块，其互连示意图如图7图8：

并行模块和SFP模块间经过fan-out(图9)衔接.选用并行模块替代SFP模块，能够节省板空间和功耗，从而降低本钱。

展望
光互连的开展将在未来的五年内由机架间向板间互连遍及，十年内完成板内，也即是芯片间的互连。并行光模块在年内就可完成每通道5Gbps的速率传输，一起因为用量的大幅进步，本钱也会接近乃至低于电互连。

责任编辑：尕刺

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