從系統角度來看待LPO的測試應用

10/30/2023，光纖在線訊，隨著CHATGPT、AI的爆發，NVDIA主推的LPO方案今年被推到了風口浪尖，隨著光模塊端模擬器件的成熟，帶寬及增益均衡的提升，交換機芯片DSP均衡能力的加強，光模塊中不使用數字處理芯片已經成為現實。值得一提的是消費類領域，HDMI、DP和Type C等相對低速的傳輸，一直在使用線性直驅的方法設計制造光引擎及AOC。

從理論和測試驗證中，我們可以看出LPO的系統，大大降低了系統散熱、功耗及數據傳輸延遲，但帶來的問題是LPO在主機端的ASIC數據處理能力要比使用傳統的光電模塊的主機端ASIC要強得多。一定程度上來說，將原來光電模塊上的DSP能力移植到了主機處理ASIC上。
 
來源于Hisilicon Discussion on the Optical Interconnection Application of Linear Technology
由于光模塊上沒有DSP的能力并增強了模擬均衡的功能，這樣會放大來自于主機端信號的Noise和Jitter，而對于主機廠商而言，每家的layout結果及端口都會有一定的區別，這就產品各個端口損耗及信號完整性的差異。因此協會對主機信號壓力的輸出提出了一定的要求，并對整個LPO系統中的各個點提出了具體的測試需求。MultiLane作為緊跟前沿的數據通信方案提供商，也對TP1a、TP2及TP4做了響應的測試解決方案。

 

TP1a主要是來源于主機的信號，由于各家主機廠商的設計及端口的差異，模塊廠商無法一一去獲得不同主機廠商的產品。MultiLane設計了相應模擬主機物理信號及損耗的套件作為LPO光模塊電信號源，驗證LPO光模塊的Tx性能。

TP1a測試設置
ML4079EN作為一個壓力眼產生器，可模擬主機產生水平方向的Sj、Dj、Rj及垂直Crosstalk信號，同時也可以通過調整PAM4的眼高進行RLM的模擬。ML4067 channel board作為線性高帶寬插損板（2-24db IL at 26.5GHz），可以模擬主機不同端口的Loss狀況。ML4079EN+ML4067的組合可以完整的模擬出主機信號輸出的物理特性，ML406B作為70GHz帶寬的電采樣示波器可以校準壓力插損的信號VEC、VEO、TECQ、SNDR等參數，用于下一步的LPO光模塊輸入信號。

TP2的測量則主要是測試LPO的光模塊Tx光眼圖，可以用ML4079EN壓力眼誤碼儀或ML4081任意波形發生器作為壓力眼激勵源，同時用符合IEEE規范的ML4062/64-MCB-112 QDD800/OSFP800的MCB做為測試夾具，通過使用光采樣示波器測量ER、TDECQ等參數來調整LPO芯片的Gain等相關參數。同時，也可以通過之前TP1a校準所得的TECQ、SNDR及相關的干擾來獲得一個標準的光壓力源TP2/TP3用于TP4a的驗證。

當然作為TP4a的測量方法現在眾說紛紜，但總體來說電采樣示波器、BER及更高一級的幀余量測量也是可行的。針對這個TP4a，MultiLane則提供了前端校準過的LPO壓力光源直接通過ML4062/64-112-MCB輸入被測LPO對TP4a進行電眼和BER/FEC的測量。
 

以上我們可以發現MultiLane完整的LPO系統測試方案，從系統的角度對整個LPO鏈路及測試點進行校準和測量，讓工程師在研發過程中更清晰自己的改善點，并通過不同點的改善來滿足主機廠商的要求。同時，值得一提的是MultiLane ML4079EN+ML4062/64-HCB也適合用于模擬光電模塊的信號用于主機的壓力測量。
如需更詳細的了解LPO的系統測試方案，可直接訪問我們網站www.te-lead.com 或 https://multilaneinc.com/ 查詢ML4079EN、ML4067等相應產品

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