在AI大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的浪潮下,數(shù)據(jù)中心對(duì)400G+高速光模塊的需求呈井噴之勢。光模塊作為光電轉(zhuǎn)換的核心,承擔(dān)著發(fā)送端電信號(hào)轉(zhuǎn)光信號(hào)、接收端光信號(hào)還原電信號(hào)的關(guān)鍵使命。共模半導(dǎo)體聚焦數(shù)據(jù)中心光模塊的電源鏈、控制環(huán)路與信號(hào)鏈,構(gòu)建全場景芯片覆蓋體系,為光模塊穩(wěn)定高效運(yùn)行提供核心 “芯” 支撐。
一、電源鏈
電源鏈?zhǔn)枪饽K各功能模塊的能量基石,為數(shù)字模塊(FPGA、ASIC、DSP)、模擬與功率模塊(PD Bias、TEC、激光二極管、TIA、激光驅(qū)動(dòng))分別提供定制化電力,在效率、噪聲、功率密度之間實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)平衡。共模半導(dǎo)體通過多品類芯片組合,構(gòu)建了從電能轉(zhuǎn)換到精準(zhǔn)分配的全流程管理體系。
電源鏈核心電源芯片解決方案:
1、DC/DC Buck轉(zhuǎn)換器:將輸入電壓(如3.3V)高效降壓,為數(shù)字核心器件供電。典型型號(hào)包括GM6503、GM6506等,覆蓋5V、1A到5V、20A多功率等級(jí),其中GM65122為5V、12A集成LDO的電源模塊型號(hào),在滿足大電流核心數(shù)字電路及供電的同時(shí)還能為敏感的模擬電路供電。?
2、LDO線性電源芯片:線性穩(wěn)壓器GM1501尺寸僅有1mm2,兼具電源監(jiān)控與復(fù)位功能,支持5V輸入、300mA輸出,噪聲低至3uVrms,為模擬電路提供潔凈電源,電源異常時(shí)可觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位。
3、Buck-Boost轉(zhuǎn)換器:GM2520實(shí)現(xiàn)升壓/降壓雙向轉(zhuǎn)換,輸入電壓范圍2.3-5.5V,為激光驅(qū)動(dòng)、TEC等寬電壓需求模塊靈活供電。
高性能電源產(chǎn)品優(yōu)勢:?
1、高效供電:DC/DC轉(zhuǎn)換器與LDO線性穩(wěn)壓器組合實(shí)現(xiàn) “高效轉(zhuǎn)換+低噪聲穩(wěn)壓” 雙重優(yōu)勢,既降低電源損耗,又避免噪聲干擾信號(hào)傳輸。?
2、全場景適配:電源模組與高性能 DC/DC形成互補(bǔ)覆蓋——前者覆蓋5V、1A-20A全功率區(qū)間兼顧小尺寸的特點(diǎn),后者涵蓋 Buck、Buck-Boost、Dual Buck等多種拓?fù)?,使用靈活且性價(jià)比更高,代表型號(hào)包括 GM2500(5V 4/6A,1-8MHz)、GM2515(5V 15A,支持堆疊),全面適配光模塊復(fù)雜供電場景。

電源模組:從 5V 1A到5V 20A,多款Buck Module(如GM6503、GM6510、GM6520等)滿足不同功率需求,更有集成LDO的GM65122等型號(hào),為 FPGA、ASIC、DSP等核心器件穩(wěn)定供能,同時(shí)為PD Bias、TEC、激光二極管等模塊提供精準(zhǔn)電力支撐。

高性能 DC/DC:涵蓋Buck、Buck-Boost、Dual Buck、Boost等多種拓?fù)?,如GM2500(5V 4/6A,1-8MHz)、GM2515(5V 15A,可堆疊)、GM2520(Buck-Boost,2.3-5.5V升降壓轉(zhuǎn)換)等,在效率、頻率、集成度上實(shí)現(xiàn)突破,適配光模塊復(fù)雜供電場景。

高性能 LDO:GM1501支持5V輸入、300mA輸出,噪聲低至3uVrms,尺寸僅為1mm2,為對(duì)電源噪聲敏感的模擬電路保駕護(hù)航。
二、兩大控制環(huán)路方案
共模半導(dǎo)體針對(duì)硅光(SiPh)與電吸收調(diào)制激光器(EML)兩大主流技術(shù)路徑,推出定制化控制環(huán)路方案,覆蓋400G/800G高速光模塊應(yīng)用場景。
1、400G/800G SiPh控制環(huán)路與信號(hào)鏈:

核心組件構(gòu)成:PD(光電探測器)→TIA(跨阻放大器)→AFE(模擬前端)→Comparator(比較器)→MCU(微控制器)→DSP(數(shù)字信號(hào)處理器),協(xié)同SiPh(硅光芯片)與CW LD(連續(xù)波激光器)工作。?
通過各組件協(xié)同聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)硅光模塊信號(hào)采集、處理、控制全流程管理,充分發(fā)揮硅光技術(shù)低功耗、高集成的核心優(yōu)勢,支撐高速傳輸需求。
2、400G/800G EML控制環(huán)路與信號(hào)鏈:

核心組件構(gòu)成:PD(光電探測器)→TIA(跨阻放大器)→AFE(模擬前端)→MCU(微控制器)→DSP(數(shù)字信號(hào)處理器),聯(lián)動(dòng)EML(電吸收調(diào)制激光器)、Driver(驅(qū)動(dòng)芯片)與TEC(熱電制冷器)。?
通過精準(zhǔn)控制 EML的激光發(fā)射功率與溫度穩(wěn)定性,搭配Driver芯片實(shí)現(xiàn)高速調(diào)制,保障電吸收調(diào)制光模塊高速、低誤碼傳輸,滿足嚴(yán)苛通信標(biāo)準(zhǔn)。

GM45002/45012系列放大器(工作電壓5V、帶寬10M或28MHz、檢測精度1pA)
GM7400/7401系列基準(zhǔn)源(溫漂低至3ppm/℃),在信號(hào)采集、處理環(huán)節(jié)保障高精度與高穩(wěn)定性,為光模塊高速傳輸?shù)於▓?jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
三、全棧解決方案:從 “芯” 定義光模塊性能?
共模半導(dǎo)體以 “電源鏈+信號(hào)鏈” 全品類芯片布局,為數(shù)據(jù)中心光模塊提供 “一站式” 技術(shù)支撐。?
1、電源側(cè):從電源模組到 DC/DC轉(zhuǎn)換器、LDO線性穩(wěn)壓器,全面覆蓋全功率區(qū)間與全拓?fù)漕愋?,兼顧轉(zhuǎn)換效率與工作穩(wěn)定性,適配光模塊小型化、高效率設(shè)計(jì)要求。?
2、信號(hào)側(cè):高性能放大器、基準(zhǔn)源保障信號(hào)處理精度,助力光模塊實(shí)現(xiàn) 400G/800G乃至更高速率的穩(wěn)定傳輸。?
共模半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品以 “高集成、高效率、高可靠性” 為核心優(yōu)勢,深度契合數(shù)據(jù)中心光模塊的嚴(yán)苛需求。在AI與大數(shù)據(jù)的雙重驅(qū)動(dòng)下,數(shù)據(jù)中心互聯(lián)需求將持續(xù)爆發(fā),共模半導(dǎo)體將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心引擎,推出更具競爭力的芯片產(chǎn)品,助力光模塊行業(yè)突破性能邊界、邁向更高速率,為全球數(shù)據(jù)中心高速高效互聯(lián)貢獻(xiàn) “中國芯” 力量!
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