CN116263529A - 共封装光学结构与网络设备 - Google Patents

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CN116263529A CN202111539003.9A CN202111539003A CN116263529A CN 116263529 A CN116263529 A CN 116263529A CN 202111539003 A CN202111539003 A CN 202111539003A CN 116263529 A CN116263529 A CN 116263529A
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Abstract

本申请实施例提供了一种共封装光学结构与网络设备，该共封装光学结构包括：交换机板、交换机芯片以及可插拔光模块，该可插拔光模块与该交换机芯片通过该交换机板直连，可以解决相关技术中可插拔光模块系统架构中可插拔光模块电链路长导致损耗大且功耗高的问题，可插拔光模块与交换机芯片通过交换机板直连，实现两者之间电信号链路最短，大大简化了链路结构，提高了面板比特率，大大降低了功耗和成本。

Description

共封装光学结构与网络设备
技术领域
本申请实施例涉及通信领域，具体而言，涉及一种共封装光学结构与网络设备。
背景技术
现有共封装光学(Co-Packaged Optics，简称为CPO)系统架构中，CPO模块排布在交换机板的四周，CPO光引擎需要的光源由共装组件(External laser source，简称为ELS)面板可插拔光源模块提供。
传统的可插拔光模块系统架构中，可插拔光模块(内含光源)置于交换机面板上。这种系统架构，可插拔光模块离交换机芯片距离远，电链路长导致损耗大且功耗高的问题。
针对相关技术中可插拔光模块系统架构中可插拔光模块电链路长导致损耗大且功耗高的问题，尚未提出解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种共封装光学结构与网络设备，以至少解决相关技术中可插拔光模块系统架构中可插拔光模块电链路长导致损耗大且功耗高的问题。
根据本申请的一个实施例，提供了一种共封装光学结构，所述共封装光学结构包括：交换机板、交换机芯片以及可插拔光模块，所述可插拔光模块与所述交换机芯片通过所述交换机板直连。
在一示例性实施例中，所述共封装光学结构还包括：连接器，其中，所述可插拔光模块通过所述连接器插设在所述交换机板上，其中，所述连接器通过所述交换机板上的插孔插设在所述交换机板上。
在一示例性实施例中，所述共封装光学结构还包括：模块笼子，所述连接器与所述可插拔光模块电连接，所述连接器与所述可插拔光模块均设置于模块笼子中。
在一示例性实施例中，所述共封装光学结构还包括：散热器，所述散热器贴设于所述交换机芯片的表面；所述散热器，用于对所述交换机芯片进行散热。
在一示例性实施例中，所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的不同面；或者所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的同一面。
在一示例性实施例中，所述共封装光学结构还包括线卡板；若所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的不同面，所述散热器贴设于所述交换机芯片与所述线卡板之间。
在一示例性实施例中，所述共封装光学结构还包括线卡板，所述线卡板与所述交换机芯片连接；若所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的同一面，所述散热器设置于所述交换机芯片远离所述线卡板的表面。
在一示例性实施例中，所述可插拔光模块的上下两端分别设置有水冷管板，所述水冷管板，用于通过冷水循环的方式对可插拔光模块进行散热。
在一示例性实施例中，所述共封装光学结构还包括盒体，其中，所述盒体上设置有风道端口，所述风道端口，用于通过与所述可插拔光模块的插孔之间的缝隙的空气流通对所述交换机芯片进行散热。
本申请实施例的另一方面，还通过了一种网络设备，该网络设备包括上述任一共封装光学结构。
本申请实施例的共封装光学结构，包括：交换机板、交换机芯片以及可插拔光模块，所述可插拔光模块与所述交换机芯片通过所述交换机板直连，可以解决相关技术中可插拔光模块系统架构中可插拔光模块电链路长导致损耗大且功耗高的问题，可插拔光模块与交换机芯片通过交换机板直连，实现两者之间电信号链路最短，大大简化了链路结构，提高了面板比特率，大大降低了功耗和成本。
附图说明
图1是根据本申请实施例的共封装光学结构的示意图；
图2是根据本申请可选实施例的共封装光学结构的示意图；
图3是根据本申请实施例的模块笼子的示意图；
图4是根据本申请可选实施例的可插拔光模块垂直插在Switch基板上的示意图一；
图5是根据本申请可选实施例的可插拔光模块垂直插在Switch基板上的示意图二；
图6是根据本申请实施例的共封装光学结构的侧面剖视的示意图一；
图7是根据本申请实施例的共封装光学结构的侧面剖视的示意图二；
图8是根据本申请实施例的可插拔光模块与Switch芯片在Switch板的两面的示意图；
图9是根据本申请实施例的可插拔光模块与Switch芯片在Switch板的同一面的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的实施例。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例提供了一种共封装光学结构，图1是根据本申请实施例的共封装光学结构的示意图，如图1所示，该共封装光学结构包括：交换机板、交换机芯片以及可插拔光模块，该可插拔光模块与该交换机芯片通过该交换机板直连。本申请实施例针对可插拔光模块可以为多个。
图2是根据本申请可选实施例的共封装光学结构的示意图，如图2所示，该共封装光学结构还包括：连接器，其中，该可插拔光模块通过该连接器垂直插设在该交换机板上，其中，该连接器通过该交换机板上的插孔插设在该交换机板上。进一步的，该共封装光学结构还包括：模块笼子，该连接器与该可插拔光模块电连接，该连接器与该可插拔光模块均设置于模块笼子中。图3是根据本申请实施例的模块笼子的示意图，如图3所示，通过笼子可实现电磁屏蔽，通过笼子上的解锁机构锁模块，在笼子上加散热装置散热。本申请实施例的笼子具有更好的散热作用，并且免焊。通过对交换机整体架构的重新设计，包括：交换机盒体、Switch(即交换机)板及可插拔光模块的笼子及高频连接器的重新设计，以使Switch板能垂直于前面板安装在盒子里面以及可插拔光模块能通过前面板插入垂直分布在Switch芯片周围。
可插拔光模块垂直插在switch芯片周围，实现两者之间电信号链路最短，省掉了传统可插拔光模块系统中采用的多个Retimer，大大简化了链路结构，提高了面板比特率，大大降低了功耗和成本。尤其可以省掉传统可插拔光模块里的DSP这种大功耗高成本的芯片，这样可插拔光模块可以做到更小的封装更低的功耗。同时对于现有的CPO系统架构，本发明也不需要重新开发光电共装光模块(Co-Packaged Optics，简称为CPO)光引擎以及CPO外部光源，可以沿用传统的可插拔光模块的成熟的产业链。
采用可插拔光模块以最近距离的垂直插在switch芯片周围，不需要重新开发CPO光引擎以及CPO外部光源，可以沿用传统的可插拔光模块的成熟的产业链，实现CPO系统要求的高速率、功耗低、封装小等，可以解决相关技术中CPO系统需要的全新的产业链及封装工艺设计，封装及设计难度大、测试成本高等一系列问题。低功耗低成本可插拔光模块还可以解决相关技术中CPO系统架构的CPO光引擎可插拔、维护成本极高的问题。低功耗低成本可插拔光模块还可以解决相关技术中CPO系统架构需要外部光源的损耗大功耗高的问题。
可插拔光模块以最近距离的垂直插在switch芯片周围，实现电链路长度最短，省掉了链路中所有的retimer等信号补偿芯片，大大简化了链路结构，提高了面板比特率，大大降低了功耗和成本。本申请实施例中低功耗低成本的可插拔光模块，可插拔光模块可以省掉传统的可插拔光模块里的DSP这种大功耗高成本的芯片，这样本发明可插拔光模块可以做到更小的封装最低的功耗更大的面板比特率，实现低功耗低成本的可插拔光模块，可以解决相关技术中可插拔光模块高功耗、面板比特率低、成本高的问题。
可插拔光模块从交换机盒体的前面板的可插拔光模块端口插入到Switch板上，以最短距离分布在Switch芯片周围，通过风道端口、水冷管端口等设计提升散热。对应的，该共封装光学结构还包括：散热器，该散热器贴设于该交换机芯片的表面，该散热器，用于对该交换机芯片进行散热。
图4是根据本申请可选实施例的可插拔光模块垂直插在Switch基板上的示意图一，如图4所示，该可插拔光模块与该交换机芯片设置于该交换机板的不同面，即可插拔光模块垂直插在Switch板上，与Switch芯片在不同面；图5是根据本申请可选实施例的可插拔光模块垂直插在Switch基板上的示意图二，如图5所示，该可插拔光模块与该交换机芯片设置于该交换机板的同一面，即可插拔光模块垂直插在Switch基板上，与Switch芯片在同一面。
图6是根据本申请实施例的共封装光学结构的侧面剖视的示意图一，如图6所示，若该可插拔光模块与该交换机芯片设置于该交换机板的不同面，该散热器贴设于该交换机芯片的下表面。可插拔光模块通过高频连接装置垂直插在Switch板上，Switch芯片放置在Switch板的另一面(朝向线卡面)。同时在Switch芯片的上面加装散热器，此散热器带有水冷管，即如图6中所示的水冷管板的形式，水冷管板直接贴在Switch芯片的表面，通过冷水循环的方式及时带走热量，使Switch芯片工作在最佳状态，进而进一步进而降低了系统对光器件的性能要求，大大提高了成品率，节省了功耗。
图7是根据本申请实施例的共封装光学结构的侧面剖视的示意图二，如图7所示，若该可插拔光模块与该交换机芯片设置于该交换机板的同一面，所述共封装光学结构还包括线卡板，该散热器设置于该交换机芯片与线卡板之间。进一步的，该可插拔光模块的上下两端分别设置有水冷管板(图中未示出)，其中，该水冷管板，用于通过冷水循环的方式对可插拔光模块进行散热。可插拔光模块与Switch芯片通过Switch基板直连，大大缩短了电信号距离，提高了信号质量，进而降低了系统对光器件的性能要求，大大提高了成品率，节省了功耗。此系统还需考虑到各关键器件的散热，可插拔光模块的散热通过模块笼子的上下2块水冷管板对模块上盖和底盖进行水冷，此种散热效果相比目前的可插拔光模块的散热更高效，进而进一步降低了系统对光器件的性能要求，大大提高了成品率，节省了功耗。
图8是根据本申请实施例的可插拔光模块与Switch芯片在Switch板的两面的示意图，如图8所示，可插拔光模块通过插孔插入交换机板，插孔之间有缝隙，空气可以通过风道端口进入，进行空气流通。图9是根据本申请实施例的可插拔光模块与Switch芯片在Switch板的同一面的示意图，如图9所示，上述的共封装光学结构还包括盒体，该盒体上设置有风道端口，该风道端口，用于通过与该可插拔光模块的插孔之间的缝隙的空气流通对该交换机芯片进行散热。
整个交换机的架构是Switch板平行于交换机前面板，这样可插拔光模块直接通过前面板插入在Switch芯片周围。可插拔光模块垂直插在switch芯片周围。本申请实施例直接的共封装光学结构既解决相关技术中可插拔光模块电链路长导致损耗大带来的一系列问题，尤其还可以解决相关技术中系统架构及可插拔光模块高功耗问题；又解决了相关技术中CPO系统需要重新开发CPO光引擎以及CPO外部光源面临的一系列问题，尤其还可以解决相关技术中CPO光引擎插拔和维护困难的问题。
本发明实施例还提供的了一种网络设备，该网络设备包括以上任意实施例描述的共封装光学结构。
具体地，本申请实施例的网络设备可以包括壳体，壳体包括面板，面板上设置有可插拔光模块的插入口，可插拔光模块经网络设备面板上的插入口插入至网络设备内部，并与设置在交换机板上的笼子模块和连接器可插拔连接。
示例性的，本申请实施例的网络设备可以是交换机、路由器等设备。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构包括：交换机板、交换机芯片以及可插拔光模块，所述可插拔光模块与所述交换机芯片通过所述交换机板直连。
2.根据权利要求1所述的共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构还包括：连接器，其中，
所述可插拔光模块通过所述连接器插设在所述交换机板上，其中，所述连接器通过所述交换机板上的插孔插设在所述交换机板上。
3.根据权利要求2所述的共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构还包括：模块笼子，所述连接器与所述可插拔光模块电连接，所述连接器与所述可插拔光模块均设置于模块笼子中。
4.根据权利要求1所述的共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构还包括：散热器，所述散热器贴设于所述交换机芯片的表面；
所述散热器，用于对所述交换机芯片进行散热。
5.根据权利要求4所述的共封装光学结构，其特征在于，
所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的不同面；或者
所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的同一面。
6.根据权利要求5所述的共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构还包括线卡板；
若所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的不同面，所述散热器设置于所述交换机芯片与所述线卡板之间。
7.根据权利要求5所述的共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构还包括线卡板，所述线卡板与所述交换机芯片连接；
若所述可插拔光模块与所述交换机芯片设置于所述交换机板的同一面，所述散热器贴设于所述交换机芯片远离所述线卡板的表面。
8.根据权利要求1所述的共封装光学结构，其特征在于，所述可插拔光模块的上下两端分别设置有水冷管板，所述水冷管板，用于通过冷水循环的方式对可插拔光模块进行散热。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的共封装光学结构，其特征在于，所述共封装光学结构还包括盒体，其中，所述盒体上设置有风道端口，所述风道端口，用于通过与所述可插拔光模块的插孔之间的缝隙的空气流通对所述交换机芯片进行散热。
10.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括上述权利要求1至9中任一项所述的共封装光学结构。
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