富士通使OIF CEI-28G-VSR接口的数据传输速率提高到4倍

富士通半导体(上海)有限公司日前宣布，富士通半导体欧洲(FSEU)已经证明可以通过CEI-28G-VSR接口进行单信道大于100Gbps的数据传输，从而将光互联论坛(OIF)定义的芯片间电接口数据传输速率提高到4倍。这项研究成果验证了在利用为长距离光传输系统所开发的CMOS ADC/DAC转换器技术后，短距离电信号传输所能达到的数据速率。这项研究的关键是比较PAM(脉冲幅度调制)与DMT(离散多音频)这两种多级调制技术在此特定信道的优劣。FSEU的实验和演示基于 40nm CMOS工艺的65GSps ADC/DAC测试芯片和评估板 (“LEIA”DAC用于发送，“LUKE”ADC用于接收)。

对于更高数据传输速率不断增长的需求

数据中心内更高速和更高端口密度的互连对电路板间、背板间以及服务器间的短距离电信号传输提出了更高的速率要求。然而，由于标准电路板材料所带来的电信号传播限制，即使是在很短的距离上，利用简单调制实现30Gbps的互连也面临根本性的挑战。


在光传输网络中，数据容量的增加要求提高核心网的传输容量，同时也推动了在对成本、功耗和灵活性更为敏感的局域网中实现更高传输速率的需求。在过去的几年中，基于标准CMOS技术的高速ADC/DAC和数字信号处理使相干检测在核心网、长距离传输中得到广泛应用，并且极大地提高了传输网络的性能和灵活性。随着市场的发展，在短距离城域网使用的数十公里的光纤传输上，将有100Gbps(和更高)的传输速率需求。


多级调制支持更高的扩展性和灵活性

在以上两种场景下，使用多级调制将会实现更高数据速率的传输。在短距离电互连的场景下，主要动机是提高数据容量。在短距离城域连接的场景下，主要动机是降低系统的总成本和总功耗。其关键技术是降低信号的带宽(比如10G波特)和使用廉价的低频光器件，但同时在每个符号上传输更多比特的信息，从而保证总的传输容量。


适用多级调制的潜在应用范围非常广泛；从芯片和模块之间的几厘米，到数据中心内的数百米，直至几公里。共同的主题是只要每Gbps的功耗足够低，非二进制信号就可以提供更高的可扩展性和灵活性。


富士通是目前100G波分复用网络的主要方案提供者，是推动100G网络商用的重要力量。此次演示的成功，为将来芯片与芯片间的超短距超高速互连以及数据中心和城域网短距传输提供了可能的方案，为下一代高速通信ASIC芯片的实现打开了更大的想象空间。