一、概述
随着AI服务器功耗增加,数据中心扩展受限,特别是供能和散热问题。为解决此问题,ODCC提出BuildingReach标准,优化数据中心内部互联架构,提高光网络传输效率和稳定性,减少信号传输时延,提升数据中心整体运行效率。标准适用于AI数据中心对算力集群互联与高可靠网络的需求,覆盖AI训练、数据中心楼内互联及绿色节能组网场景。
二、硅光芯片设计规范
本规范定义了用于400GBR4模块的四通道硅光发射机芯片设计要求,包括芯片框架、基本规格、I/O布局、工作环境、器件设计及可靠性测试等方面。
- 芯片框架:采用水平耦合器输入,输出分为四路,每路经MZM调制,并配有独立监控光电探测二极管。
- 基本规格:芯片尺寸为4450umx3400umx6,工作波长1304.5~1317.5nm,传输损耗≤13.5dBMZM,电-电带宽≥40GHz。
- I/O布局:定义了输入光口、输出光口、控制信号、监控信号等引脚功能。
- 工作环境:工作温度0.0~85.0°C,PD偏置电压-1.5~2.5V,热光移相器工作电流0~20.0mA。
- 器件设计:规定了输入光口、输出光口、波导、MMI、分光器、MPD、MZM、热光移相器等器件的指标要求。
- 可靠性测试:参考GR-468-CORE和IPEC-Reliability-IA文件进行测试。
三、光模块设计规范
本规范定义了400GBR4光模块的设计要求,包括基本功能、基本规格、电气设计、光学设计、固件设计、结构和热设计、安规要求、生产SPC管控等方面。
- 基本功能:将系统侧4x112GPAM4电信号转换为光口侧4x112GPAM4的光信号,支持最长300m传输距离,功耗<9W,支持被动散热,采用QSFP112封装,具备数字诊断监控功能。
- 基本规格:单通道速率106.25Gbps,通道配置4对全双工通道,光接口类型MPO-12/APC,电源要求单路+3.3V,封装形式QSFP112,传输距离300m。
- 电气设计:定义了光模块引脚定义、管脚描述、电接口性能指标等。
- 光学设计:规定了光口设计规范、光接口性能指标等。
- 固件设计:要求EEPROM内容符合CMIS4.0标准,支持数字诊断监控(DDM)功能,并扩展了在线升级、VDM、BulkRead、Moduleaudit/dump等增强功能。
- 结构和热设计:规定了模块标签、拉环、外观、结构、散热设计等要求。
- 安规要求:激光安全等级为Class1,EMC要求符合IEC-61000-4-2和IEC-61000-4-3标准,可进行TUV、UL、FDA、ROHS等国际认证。
- 生产SPC管控:通过统计过程控制(SPC)确保光模块生产质量一致性,实现全流程可追溯,降低变异风险。
四、参考链接
列出相关标准和技术文档,包括IEEE802.3bs、IEEE802.3ck、OIF-CEI-112G-VSR-PAM4、QSFP112MSA、CMISRev4.0、GR-468-CORE、IPEC-Reliability-IA等。