112G系統中有源回環模塊的應用不再傳統！

4/03/2024，光纖在線訊       MultiLane的有源回環提供了一個基于DSP的模塊，直接插入到主機端口的完整的測試套件。有源回環配備了一個USB-C適配器，允許模塊插入筆記本電腦或平板電腦，符合CMIS 5.0標準，可選擇包括MultiLane強大的ThunderBERT軟件。當配備后者時，該模塊提供一整套相當于800G BERT的誤碼率診斷能力。為了解決800G端口所需的復雜均衡技術，MultiLane的數據中心測試解決方案(DCTS)團隊將該技術推向了同類中首個完整的測試解決方案，可用于開發的每個階段，包括后端生產。

        MultiLane的有源回環對于QSFP-DD800或OSFP800，分別有ML4062-ALB-112或ML4064-ALB-112，具有多供應商支持的真正的互操作體驗。

ALB: Application Notes
有源回環是800G系統中一個功能強大的模塊用于進行以下測試:
——主機端口特性驗證
——誤碼率/信噪比診斷
——Taps
        TX: 3 taps或7 taps FIR
        RX均衡器:15 Taps FFE
——PRBS產生
——熱管理
——CMIS配置

         以下文件概述了如何以及在何處使用ALB來緩解我們在集成112G系統時在行業內面臨的許多挑戰。從熱管理到CMIS合規性和更復雜的SI，有源回環模塊配備執行上述測試，以經濟有效地解決這些問題。

        MultiLane的主動回環有兩個版本:
——默認ALB
——先進的ALB-TB，可直接訪問MultiLane ThunderBERT GUI。

下面的文檔展示了這兩種技術是如何最好地緩解800G實現挑戰的
 

圖 1 BERT+HCB插入交換機端口用于主機端口性能驗證
 

圖 2 上面的模塊是ALB-TB，可以通過以太網接口直接訪問MultiLane ThunderBERT GUI

        ALB旨在使主機端口特性驗證更有效，同時模擬收發器的熱行為，并提供CMIS低速和控制信號，具有可寫寄存器和訪問APIs。

        主機端口特性驗證以前需要一個BERT和一個HCB（圖1），這構成了一個沉重而昂貴的設置。相比之下，ALB只有一個模塊便具有相同的功能，插入交換機端口，并連接到筆記本電腦（圖2）。

        除了充當獨立的回環之外，ALB中包含的功能使未來的主機端口特性測試更輕、更快、更經濟。

Host Port Characterization
        隨著行業采用800G系統，800G端口的特性驗證變得非常具有挑戰性。
        在每通道112G的情況下，主機端口信號的重新定時和均衡是必要的。
        基于DSP的模塊已經成為主機端口特性不可否認的組成部分，因為它們包括重新定時和均衡功能。
        多通道的有源回環走得更遠，有能力分析信號在TX端以及RX端。
        下面我們列出了在對主機端口執行鏈接測試后通過ALB-TB訪問的功能:
——為了驗證主機TX，使用RX檢查器運行完整的BER/SNR診斷；
——為了驗證主機信號的RX側，使用ThunderBERT GUI上的PRBS發生器，您可以在下圖中看到。

 
——以下圖片是對PRBS和調優設置的詳細描述：

 
        上面使用ALB-TB演示的主機端口特性可以使用默認的ALB，使用一組預定義的寄存器(用戶可以使用提供的APIs訪問這些寄存器)和一個CMIS兼容的主機來完成。默認ALB以兩種模式運行：
——定時回環模式(默認)；
——PRBS模式。

該模塊還配備了一組寄存器，用戶可以寫入或讀�。�
——改變模式；
——設置所需的PRBS序列和taps；
——采集誤碼率/信噪比診斷。
        例如，如果用戶希望以53.125 GBaud、PAM4、PRBS7獲取信道5 ~ 8的BER：用戶必須從page 13h訪問寄存器183才能將ALB設置為PRBS模式。Page 13h的166和167寄存器將分別用于選擇PRBS和所需的通道。當從page B8h訪問寄存器128，以設置波特率和PAM4。
        為了檢查鎖定狀態，用戶將從Page 14的寄存器138讀取。

Loopback Capabilities
ALB也可作為常規環回；
——執行基本鏈路測試。
       800G端口需要基于DSP的模塊提供的重新定時和均衡功能。
——CMIS配置
——CMIS低速信號
        ModselL
        ResetL
        LPMode
        IntL
        ModPrstL
—— CMIS控制和告警閾值
—— 支持I2C接口
        讀寫操作
—— 熱管理
        可編程功耗
        溫度監視器
隨著數據速率的不斷提高，散發的熱量比以往任何時候都多，熱管理變得更加具有挑戰性，而對配備強大冷卻系統的需求仍然是行業的常態。。

Thermal Management
ALB的特點：
——獨立子卡可配置電源點，功耗高達19W
——DSP功耗10W
——模塊整體功耗高達30W
——2個溫度傳感器，1個電壓傳感器
        實現112G的挑戰之一是不斷增加的散熱：現在光模塊需要散熱更多，因此需要更高效的冷卻系統。
        ALB允許用戶模擬具有多個散熱功耗點的收發器行為，使用戶可以選擇其設置所需的電源組合。
        功耗點和溫度傳感器由符合MSA的寄存器訪問。

下圖是QDD800 ALB, ML4062-ALB1-2A/B-112，功耗點和溫度傳感器分布： 

圖 3模塊電源點通過3個MSA寄存器訪問


圖 4 模塊溫度傳感器通過4個MSA寄存器訪問，黃色墊片代表模塊熱墊片

        通過提供的API文件，可以通過用戶的主機訪問上述內容，并使用預定義的寄存器來設置所需的功耗，讀取和監控溫度，并執行測試以模擬收發器行為并配置相應的冷卻系統。

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