CN117043022A - 包括光通信模块的数据处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种系统包括壳体和壳体内的第一电路板。壳体具有项面板、底面板、左侧面板、右侧面板、前面板和后面板。前面板相对于底面板成30至150的范围内的角度。第一电路板的第一表面相对于底面板成30至150的范围内的第一角度。第一电路板的第一表面大体上平行于前面板或相对于前面板成小于60的第二角度。系统包括电耦合到第一电路板的第一数据处理模块和第一光互连模块。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月18日提交的美国临时申请63/080,528、2021年6月14日提交的美国临时申请63/210,437、2021年3月17日提交的PCT申请PCT/US2021/022730、2021年6月1日提交的PCT申请PCT/US2021/035179、2020年10月7日提交的美国临时专利申请63/088,914、2021年9月16日提交的美国临时专利申请63/245,005、2020年11月20日提交的美国临时专利申请63/116,660、2021年2月5日提交的美国临时专利申请63/146,421、2021年2月3日提交的美国临时专利申请63/145,368、2021年3月11日提交的美国临时专利申请63/159,768、2021年7月26日提交的美国临时专利申请63/225,779、2021年4月14日提交的美国临时专利申请63/175,021、2021年6月9日提交的美国临时专利申请63/208,759、2021年4月9日提交的美国临时专利申请63/173,253、2021年9月16日提交的美国临时专利申请63/245,011、2021年4月22日提交的美国临时专利申请63/178,501、2021年5月25日提交的美国临时专利申请63/192,852和2021年7月20日提交的美国临时专利申请63/223,685的优先权。上述申请的全部公开内容特此以引用的方式并入。
技术领域
本文件描述了包括光通信模块的数据处理系统。
背景技术
本节介绍了可能有助于更好地理解本公开内容的各个方面。因此，应就此阅读本节的陈述，而不应将本节的陈述理解为关于是否在先前技术中的承认。
随着电子处理芯片的输入/输出(I/O)容量提升，电信号可能无法在实际可行的电子芯片封装的有限尺寸上提供足够的输入/输出容量。例如，一些数据中心包括数据处理服务器的机架(例如，交换机服务器)并使用光纤在数据处理服务器之间传输光信号。每个数据处理服务器接收来自光纤电缆的第一光信号，将第一光信号转换为第一电信号，对第一电信号执行操作(例如，切换操作)以生成第二电信号，将第二电信号转换为第二光信号，并通过光纤电缆输出第二光信号。例如，每个数据处理服务器包括水平安装在壳体内的母板，母板上安装有数据处理集成电路。
发明内容
在一般方面，提供一种包括光互连模块的装置。光互连模块包括：光输入端口，被配置为接收多个信道的第一光信号；光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于第一光信号的信道中的一个而生成；第一串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元，其中第一串行器/解串器模块被配置为基于所述多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，并调节(condition)所述电信号，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号生成的；以及第二串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元，其中第二串行器/解串器模块被配置为基于多组第一并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成的。
在另一一般方面，提供一种包括光互连模块的装置。所述光互连模块包括光互连模块，所述光互连模块包括被配置为接收光信号的光输入端口；光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号；第一串行器/解串器，用于根据第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并对电信号进行调节；以及第二串行器/解串器，被配置为基于所述一组第一并行电信号生成第二串行电信号。
在另一一般方面，提供了一种包括光互连模块的装置。所述光互连模块包括：光输入端口，被配置为接收多个信道的光信号；光子集成电路，被配置为处理光信号并生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于第一光信号的信道中的一个而生成；第一解串器，用于将所述多个第一串行电信号转换为多组第一并行电信号，并对所述电信号进行调节，其中每个第一串行电信号转换为对应的一组第一并行电信号；以及第一串行器，用于将多组第一并行电信号转换为多个第二串行电信号，其中每组第一并行电信号被转换为对应的第二串行电信号。
在另一一般方面，提供了一种包括光互连模块的装置。所述光互连模块包括：光输入端口，被配置为接收光信号；光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号；第一解串器，被配置为基于第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并对电信号进行调节；以及第一串行器，被配置为基于所述一组第一并行电信号生成第二串行电信号。
在另一一般方面，提供了一种包括光互连模块的装置。所述光互连模块包括：第一解串器，被配置为接收多个第一串行电信号，并基于所述多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成；第一串行器，用于基于多组第一并行信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号生成的；光子集成电路，被配置为基于多个第二串行电信号生成多个信道的光信号；以及光输出端口，用于输出多个信道的光信号。
在另一一般方面，提供了一种包括光互连模块的装置。所述光互连模块包括：具有长度、宽度和厚度的第一电路板，其中所述长度至少是所述厚度的两倍，所述宽度至少是所述厚度的两倍，所述第一电路板具有由所述长度和所述宽度限定的第一表面；光输入端口，用于接收多个信道的光信号；光子集成电路，安装在所述第一电路板上，被配置为基于接收到的光信号生成多个第一串行电信号；以及设置在所述第一电路板的第一表面上的第一电端子阵列，其中所述第一电端子阵列包括沿所述长度方向分布的至少两个电端子和沿所述宽度方向分布的至少两个电端子，所述第一电端子被配置为输出所述第一串行电信号。
在另一一般方面，一种系统包括：包括底表面的壳体；第一电路板，包括相对于所述壳体的底表面成角度的第一表面，其中所述角度在30°至150°的范围内；至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及至少一个光互连模块，安装在第一电路板的第一表面上，其中每个光互连模块包括被配置为连接到外部光链路的第一光连接器，每个光互连模块包括光子集成电路，所述光子集成电路被配置为基于从第一光连接器接收的光信号生成第一串行电信号；其中，所述至少一个数据处理器被配置为处理所述第一串行电信号中所携带的数据。
在另一一般方面，一种系统包括：壳体，包括前面板，其中所述前面板包括第一电路板；至少一个数据处理器，安装在所述第一电路板上；以及至少一个光/电通信接口，安装在所述第一电路板上。
在另一一般方面，一种系统包括：多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：壳体，包括前面板，其中所述前面板包括第一电路板；至少一个数据处理器，安装在所述第一电路板上；以及至少一个光/电通信接口，安装在所述第一电路板上。
在另一一般方面，一种系统包括：壳体，包括前面板；第一电路板，相对于前面板成第一角度，其中所述第一角度在-30°至30°的范围内；至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及至少一个光/电通信接口，安装在第一电路板上。
在另一一般方面，一种系统包括：多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：壳体，包括前面板；第一电路板，相对于所述前面板成第一角度，其中所述第一角度在-30°至30°的范围内；至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及至少一个光/电通信接口，安装在所述第一电路板上。
在另一一般方面，提供了一种包括第一光互连模块的系统。第一光互连模块包括第一光输入/输出端口，第一光输入/输出端口被配置为进行以下至少一个：(i)从第一多个光纤接收多个信道的第一光信号，或(ii)将多个信道的第二光信号传输到第一多个光纤；第一光子集成电路，被配置为进行以下至少一个：(i)基于第一光信号生成多个第一串行电信号，或(ii)基于多个第二串行电信号生成第二光信号。第一光互连模块包括多个第一串行器/解串器，其被配置为进行以下至少一个：(i)基于多个第一串行电信号生成多组第三并行电信号并调节电信号，其中每组第三并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成；或(ii)基于多组第四并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第四并行电信号而生成。第一光互连模块包括多个第二串行器/解串器，其被配置为进行以下至少一个：(i)基于多组第三并行电信号生成多个第五串行电信号，其中每个第五串行电信号是基于对应的一组第三并行电信号而生成；或(ii)基于多个第六串行电信号生成多组第四并行电信号，其中每组第四并行电信号是基于对应的第六串行信号而生成。所述系统包括多个第三串行器/解串器，其被配置为进行以下至少一个：(i)基于多个第五串行电信号生成多组第七并行电信号，并调节电信号，其中每组第七并行电信号是基于对应的第五串行电信号而生成；或(ii)基于多组第八并行电信号生成多个第六串行电信号，其中每个第六串行电信号是基于对应的一组第八并行电信号而生成。所述系统包括数据处理器，其被配置为进行以下至少一个：(i)处理多组第七并行电信号，或(ii)输出多组第八并行电信号。
在另一一般方面，一种装置包括基板，其中基板包括：第一主表面和第二主表面；第一电触点阵列，布置在第一主表面上并且在触点之间具有第一最小间距；第二电触点阵列，布置在第二主表面上并且在触点之间具有第二最小间距，其中第一最小间距大于第二最小间距；以及第一电触点阵列和第二电触点阵列之间的电连接。所述装置包括具有第一主表面和第二主表面的光子集成电路；第一光连接器部件，被配置为将光耦合到光子集成电路的第一主表面；以及具有第一主表面的电子集成电路，所述第一主表面具有第一部分和第二部分，其中第一主表面的第一部分电耦合到光子集成电路的第二主表面，并且所述第一主表面的第二部分电耦合到布置在基板的第二主表面上的第二电触点阵列。
在另一一般方面，一种装置包括：具有第一主表面和第二主表面的印刷电路板；以及基板。所述基板包括：第一主表面和第二主表面；第一电触点阵列，布置在第一主表面上并且在触点之间具有第一最小间距；第二电触点阵列，布置在第二主表面上并且在触点之间具有第二最小间距，其中第一最小间距大于第二最小间距；以及第一电触点阵列和第二电触点阵列之间的电连接；其中，基板的第一主表面被配置为可拆卸地连接到印刷电路板的第二主表面。所述装置包括具有第二主表面的光子集成电路；第一光连接器部件，光耦合到光子集成电路的第二主表面；以及电子集成电路，电耦合到光子集成电路的第二主表面和布置在基板的第二主表面上的第二电触点阵列。
在另一一般方面，一种装置包括具有第一主表面和第二主表面的印刷电路板；以及基板。基板包括：第一主表面和第二主表面；第一电触点阵列，布置在第一主表面上并且在触点之间具有第一最小间距；第二电触点阵列，布置在第二主表面上并且在触点之间具有第二最小间距，其中第一最小间距大于第二最小间距；布置在第一主表面上的第三电触点阵列；第一电触点阵列和第二电触点阵列的第一子集之间的第一电连接；以及第三电触点阵列和第二电触点阵列的第二子集之间的第二电连接；其中，基板的第一主表面被配置为可拆卸地可连接到印刷电路板的第二主表面。所述装置包括电子集成电路，其电耦合到布置在基板的第二主表面上的第二电触点阵列；光子集成电路，具有第二主表面和布置在第二主表面上的电触点，电触点电耦合到布置在基板的第一主表面上的第三电触点阵列；以及第一光连接器部件，光耦合到光子集成电路。
在另一一般方面，一种数据中心网络交换系统，包括上述任何装置或系统。
在另一一般方面，一种超级计算机，包括上述任何装置或系统。
在另一一般方面，一种自动载具，包括上述任何装置或系统。
在另一一般方面，一种机器人，包括上述任何装置或系统。
在另一一般方面，一种方法包括：从多个光纤接收多个信道的第一光信号；基于接收到的光信号生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于第一光信号的信道中的一个而生成；基于所述多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成；以及基于多组第一并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成。
在另一一般方面，一种装置包括：多个串行器单元；多个解串器单元；以及总线处理单元，电耦合到串行器单元和解串器单元；其中，总线处理单元被配置为启用串行器单元和解串器单元处的信号的切换。
在另一一般方面，一种装置包括：第一串行器/解串器阵列，被配置为将一个或多个第一串行信号转换为一组或多组并行信号；第二串行器/解串器阵列，被配置为将一组或多组并行信号转换为一个或多个第二串行信号；以及总线处理单元，电耦合到第一串行器/解串器阵列和第二串行器/解串器阵列，其中总线处理单元被配置为处理一组或多组并行信号，并将一组或多组处理后的并行信号发送到第二串行器/解串器阵列。
在另一一般方面，一种装置包括：具有第一侧和第二侧的第一基板；以及第一电子处理器，安装在第一基板的第一侧，其中第一电子处理器用于处理数据；以及第一光互连模块，安装在第一基板的第二侧。第一光互连模块包括：光端口，被配置为接收光信号；以及光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第一电子处理器。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。第一电子处理器可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
第一光互连模块可以包括：包括多个串行器单元和解串器单元的第一串行器/解串器模块，以及包括多个串行器单元和解串器单元的第二串行器/解串器模块。第一光子集成电路可以被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号。第一串行器/解串器模块可以被配置为基于第一串行电信号生成第一并行电信号，并调节电信号。第二串行器/解串器模块可以被配置为基于第一并行电信号生成第二串行电信号，并且第二串行电信号可以被传输到第一电子处理器。
所述装置可以包括第三串行器/解串器模块，所述第三串行器/解串器模块包括多个串行器单元和解串器单元。第三串行器/解串器模块可以被配置为基于第二串行电信号生成第二并行电信号，并将第二串行电信号传输到第一电子处理器。
第一基板可以包括从第一基板的第一侧延伸到第一基板的第二侧的电连接器，并且电连接器在厚度方向上从第一侧到第二侧穿过第一基板。第一光互连模块可以通过电连接器电耦合到第一电子处理器。
电连接器可以包括第一基板的通孔。
第一基板可以包括第一印刷电路板。
所述装置可以包括第一结构，所述第一结构附接到第一基板的第二侧并且被配置为使得第一光互连模块能够可拆卸地耦合到第一结构。
第一基板可以包括在第一基板的第二侧上的第二表面，并且第二表面可以包括电耦合到第一电子处理器的第二电触点。第一光互连模块包括电触点，其中当第一光互连模块耦合到第一结构时，所述电触点电耦合到第一基板的第二表面上的第二电触点。
第一结构可以被配置为使光纤连接器能够可拆卸地耦合到第一光互连模块。
所述装置可以包括：具有第一侧和第二侧的第二基板；第二电子处理器，安装在第二基板的第一侧，其中第二电子处理器可以被配置为处理数据；以及第二光互连模块，安装在第二基板的第二侧。第二光互连模块可以包括：被配置为接收光信号的光端口，以及被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到第二电子处理器的光子集成电路。所述装置可以包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，所述激光器被配置为通过第一光链路向第一光互连模块的光子集成电路提供第一光源并且通过第二光链路向第二光互连模块的光子集成电路提供第二光源。
第一基板和第二基板可以设置在第一壳体中，并且光电源供应器可以设置在第一壳体外部的第二壳体中。
所述装置可以包括：具有第一侧和第二侧的第二基板；第二电子处理器，安装在第二基板的第一侧，其中第二电子处理器被配置为处理数据；以及第二光互连模块，安装在第二基板的第二侧。第二光互连模块可以包括：被配置为接收光信号的光端口，以及光子集成电路，所述光子集成电路被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到第二电子处理器。所述装置可以包括支撑结构以支撑第一和第二基板，其中第二基板被定向成平行于第一基板。
在另一一般方面，一种系统包括：多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及安装在基板的第二侧上的光互连模块。光互连模块包括被配置为接收光信号的光端口，以及光子集成电路，所述光子集成电路被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。所述系统可以包括以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行的方式支撑多个数据处理模块的结构。
所述结构可以支撑数据处理模块，使得基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
所述系统可以包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，所述激光器被配置为向多个数据处理模块提供多个光源，其中至少一个光源通过光链路被提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
每个数据处理模块的电子处理器可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
多个数据处理模块可以包括刀片(blade)对，刀片对包括交换机刀片和处理器刀片，所述交换机刀片的电子处理器包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器被配置为处理由交换机提供的数据。
在另一一般方面，一种系统包括：多个数据处理模块机架，其中多个机架竖直堆叠，每个机架包括多个数据处理模块。每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及安装在基板的第二侧上的光互连模块。光互连模块包括被配置为接收光信号的光端口，以及被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器的光子集成电路。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。所述系统可以包括一结构，所述结构支撑多个数据处理模块，以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
所述结构可以支撑数据处理模块，使得基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
所述系统可以包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，所述激光器被配置为向多个数据处理模块提供多个光源。通过光链路向每个数据处理模块的光子集成电路提供至少一个光源。
每个数据处理模块的电子处理器可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
所述多个数据处理模块可以包括刀片对，所述刀片对包括交换机刀片和处理器刀片，所述交换机刀片的电子处理器包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器被配置为处理由交换机提供的数据。
在另一一般方面，一种方法包括：操作多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器和安装在基板的第二侧上的光互连模块。光互连模块包括光端口和光子集成电路。所述方法包括在光端口接收光信号；使用光子集成电路以基于在光端口接收的光信号生成电信号；以及通过从基板的第一侧延伸到基板的第二侧的电连接器将来自光子集成电路的电信号传输到电子处理器。
在另一一般方面，一种装置包括：具有第一侧和第二侧的第一基板；第一电子处理器，安装在第一基板的第一侧，其中第一电子处理器被配置为处理数据；以及第一光互连模块。第一光互连模块包括：光端口，被配置为接收来自第一光纤电缆的光信号；以及光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第一电子处理器。第一光互连模块或第一光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过第一基板中的开口，以使第一光纤电缆的至少一部分被定位在或靠近第一基板的第二侧。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。第一光互连模块和第一光纤电缆可以限定从基板的第二侧通过开口延伸到第一电子处理器的信号路径。
第一电子处理器可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
第一光互连模块可以包括：包括多个串行器单元和解串器单元的第一串行器/解串器模块，以及包括多个串行器单元和解串器单元的第二串行器/解串器模块。第一光子集成电路可以被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号。第一串行器/解串器模块可以被配置为基于第一串行电信号生成第一并行电信号，并调节电信号。第二串行器/解串器模块可以被配置为基于第一并行电信号生成第二串行电信号，并且第二串行电信号可以被传输到第一电子处理器。
所述装置可以包括第三串行器/解串器模块，所述第三串行器/解串器模块包括多个串行器单元和解串器单元。第三串行器/解串器模块可以被配置为基于第二串行电信号生成第二并行电信号，并将第二串行电信号传输到第一电子处理器。
第一基板可以包括第一印刷电路板。
所述装置可以包括：具有第一侧和第二侧的第二基板；第二电子处理器，安装在第二基板的第一侧，其中第二电子处理器被配置为处理数据；以及第二光互连模块。第二光互连模块包括：光端口，被配置为接收来自第二光纤电缆的光信号；以及光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第二电子处理器。第二光互连模块或第二光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过第二基板中的开口，以使得第二光纤电缆的至少一部分能够定位在或靠近第二基板的第二侧。
所述装置可以包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器。所述光电源供应器被配置为通过第一光链路向所述第一光互连模块的光子集成电路提供第一光源，并通过第二光链路向第二光互连模块的光子集成电路提供第二光源。
第一基板和第二基板可以设置在第一壳体中，并且光电源供应器可以设置在第一壳体外部的第二壳体中。
所述装置可以包括用于支撑所述第一和第二基板的支撑结构，其中所述第二基板被定向成平行于所述第一基板。
在另一一般方面，一种系统包括：多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及光互连模块。光互连模块包括被配置为接收来自光纤电缆的光信号的光端口，以及被配置成基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器的光子集成电路。对于每个数据处理模块，光互连模块或光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过基板中的开口，以使光纤电缆的至少一部分能够定位在或靠近基板的第二侧。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。所述系统可以包括一结构，所述结构支撑多个数据处理模块，以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
所述结构可以支撑数据处理模块，使得所述基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
对于每个数据处理模块，光互连模块和光纤电缆可以限定从基板的第二侧通过开口延伸到电子处理器的信号路径。
所述系统可以包括包含至少一个激光器的光电源供应器。所述光电源供应器可以被配置为向所述多个数据处理模块提供多个光源，至少一个光源通过光链路被提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
每个数据处理模块的电子处理器可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
所述多个数据处理模块可以包括刀片对，所述刀片对可以包括交换机刀片和处理器刀片。所述交换机刀片的电子处理器可以包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器可以被配置为处理由交换机提供的数据。
在另一一般方面，一种系统包括：多个数据处理模块机架，其中多个机架竖直堆叠，每个机架可以包括多个数据处理模块。每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器以及光互连模块。光互连模块包括被配置为从光纤电缆接收光信号的光端口，以及被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器的光子集成电路。对于每个数据处理模块，光互连模块或光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过基板中的开口，以使光纤电缆的至少一部分能够定位在或靠近基板的第二侧。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。所述系统可以包括一结构，所述结构支撑多个数据处理模块，以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
所述结构可以支撑数据处理模块，使得基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
所述系统可以包括包含至少一个激光器的光电源供应器。光电源供应器可以被配置为向多个数据处理模块提供多个光源，至少一个光源通过光链路被提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
每个数据处理模块的电子处理器可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
所述多个数据处理模块可以包括刀片对，所述刀片对可以包括交换机刀片和处理器刀片。所述交换机刀片的电子处理器可以包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器可以被配置为处理由交换机提供的数据。
在另一一般方面，一种方法包括：操作多个数据处理模块，其中每个数据处理模块可以包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器，以及包括光端口和光子集成电路的光互连模块，所述光端口光耦合到光纤电缆。所述方法包括：对于每个数据处理模块，使用光纤电缆和光互连模块限定信号路径，其中信号路径从基板的第二侧通过基板中的开口延伸到电子处理器；使用光子集成电路以基于在光端口接收的光信号生成电信号；以及将来自光子集成电路的电信号传输到电子处理器。
在另一一般方面，一种系统包括壳体，其包括底面板和前面板，其中前面板相对于底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内。所述系统包括第一电路板，其位于壳体内，其中第一电路板具有长度、宽度和厚度，其中长度至少是厚度的两倍，宽度至少是厚度的两倍，且第一电路板具有由长度和宽度限定的第一表面。第一电路板的第一表面相对于底面板成第一角度，其中第一角度在30°至150°的范围内。当前面板关闭时，第一电路板的第一表面大体上平行于前面板或相对于前面板成第二角度，其中第二角度小于60°。所述系统包括：第一数据处理模块，电耦合到第一电路板；以及第一光互连模块，电耦合到第一电路板。光互连模块被配置为从第一光链路接收第一光信号，将第一光信号转换为第一电信号，并将第一电信号传输到第一数据处理模块。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。所述系统可以包括：具有长度、宽度和厚度的第二电路板，其中长度至少是厚度的两倍，宽度至少是厚度的两倍，且第二电路板具有由长度和宽度限定的第一表面。第二电路板的第一表面可以大体上平行于底面板或相对于底面板成角度，且所述角度小于20°，以及第二电路板电耦合到第一电路板。
第二电路板可以包括母板，第一电路板可以包括子卡(daughter card)，而母板可以被配置用于为子卡供电。
前面板可以与后面板以至少为12英寸的平均距离隔开，第一电路板可以与前面板以小于4英寸的平均距离隔开。
第一数据处理模块可以至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
在一些示例中，第一数据处理模块能够以每秒至少25Gb的速率处理来自第一光互连模块的数据。
在一些示例中，第一数据处理模块能够以每秒至少1Gb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
在一些示例中，第一数据处理模块能够以每秒至少10Gb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
在一些示例中，第一数据处理模块能够以每秒至少100Gb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
在一些示例中，第一数据处理模块能够以每秒至少1Tb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
在一些示例中，第一数据处理模块能够以每秒至少10Tb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少一千个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少一万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少十万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少一百万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少一千万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少一亿个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少十亿个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块可以包括包含至少一百亿个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
在一些示例中，第一数据处理模块包括能够以1MHz或更大的频率操作的电路系统(circuitry)。
在一些示例中，第一数据处理模块包括能够以10MHz或更大的频率操作的电路系统。
在一些示例中，第一数据处理模块包括能够以100MHz或更大的频率操作的电路系统。
在一些示例中，第一数据处理模块包括能够以1GHz或更大的频率操作的电路系统。
在一些示例中，第一数据处理模块包括能够以3GHz或更大的频率操作的电路系统。
所述系统可以包括机架式服务器，壳体包括机架式服务器的外壳，机架式服务器具有n个机架规格尺寸，n为1至8的范围内的整数。
第一数据处理模块可以安装于基板上，基板可以电耦合到第一电路板。
第一光互连模块可以可拆卸地耦合到第一电路板。
插座可以被安装在第一电路板上，且第一光互连模块可以可拆卸地耦合到插座。
第一光互连模块可以包括安装在基板上的光子集成电路，且基板可以电耦合到第一电路板。
第一光互连模块可以包括连接器部件，其使得一个或多个光纤能够可拆卸地连接到第一光互连模块。
光互连模块可以被安装于第一电路板的第一表面，且第一表面朝向后面板并远离前面板。
第一电路板可以限定第一开口，前面板可以限定第二开口，所述系统可以包括穿过第一和第二开口的光学路径，并且使得来自第一光链路的第一光信号能够被传输到第一光互连模块。
第一电信号可以包括第一串行电信号。所述系统可以包括：第一串行器/解串器，被配置用以根据第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并调节第一并行电信号；以及第二串行器/解串器，被配置用以根据一组第一并行电信号生成第二串行电信号。第一数据处理模块可以被配置用以处理第二串行电信号中所携带的数据。
所述系统可以包括：第三串行器/解串器，被配置用以基于第二串行电信号生成一组第二并行电信号。第一数据处理模块可以被配置用以处理由一组第二并行电信号所携带的数据。
第三串行器/解串器可以被嵌入在第一数据处理模块中。
第一光互连模块可以包括光子集成电路和光耦合到光子集成电路的第一光连接器，第一光连接器可以被配置用以与耦合到至少100根光纤的束的第二光连接器可拆卸地连接，以及第一光连接器可以被配置用以提供至少100条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到光子集成电路。
第一光互连模块可以包括至少一个光栅耦合器、耦合到光栅耦合器的至少一个光波导和耦合到至少一个光波导的至少一个光电检测器。
第一光互连模块可以包括光栅耦合器阵列、耦合到光栅耦合器阵列的多个光波导和耦合到多个光波导的多个光电检测器。
第一光互连模块可以包括光子集成电路和耦合到光子集成电路的光纤连接器。光子集成电路可以包括光栅耦合器阵列、多个光波导和多个光电检测器。光纤连接器可以包括被配置用以向或从光栅耦合器聚焦光的透镜阵列。
在另一一般方面，一种系统包括：壳体，包括前面板，其中前面板包括第一电路板；至少一个数据处理模块，电耦合到第一电路板；以及至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
在另一一般方面，一种系统包括：壳体，包括前面板；第一电路板，相对于前面板成第一角度，其中第一角度在-60°至60°的范围内；至少一个数据处理器，电耦合到第一电路板；以及至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
在另一一般方面，一种系统包括：多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：壳体，包括前面板，其中前面板包括第一电路板；至少一个数据处理器，电耦合到第一电路板；以及至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
在另一一般方面，一种系统包括：多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：壳体，包括前面板；第一电路板，相对于前面板成第一角度，其中第一角度在-60°至60°的范围内；至少一个数据处理器，电耦合到第一电路板；以及至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
在另一一般方面，一种装置包括：第一基板，具有第一侧和第二侧；第一电子处理模块，安装在第一基板的第一侧，其中第一电子处理模块被配置为处理数据；以及第一光互连模块，安装在第一基板的第二侧。第一光互连模块包括：光端口，被配置用以接收光信号；以及光子集成电路，被配置用以基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第一电子处理器。
在另一一般方面，一种系统包括：壳体，包括底面板和前面板；以及第一电路板或第一基板，位于壳体内，其中第一电路板或第一基板相对于底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内。壳体的前面板被配置为可在关闭位置和打开位置之间移动，当前面板处于关闭位置时，第一电路板或第一基板位于前面板的后面且大体上平行于前面板或相对于前面板成角度，其中所述角度小于60°。所述系统包括第一格子结构(latticestructure)，其附接到第一电路板或第一基板，其中第一格子结构限定第一多个开口。多组电触点设置在第一电路板或第一基板的表面上，且第一格子结构的第一多个开口中的每一个对应于所述多组电触点其中之一且使光互连模块能够穿过开口并电耦合到所述一组电触点。
在另一一般方面，一种系统包括：壳体，包括底面板和前面板，前面板包括多个光连接器部件，每个光连接器部件被配置用以光耦合到外部光纤电缆和内部光纤电缆；以及第一电路板或第一基板，位于壳体内，其中第一电路板或第一基板相对于底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内。第一电路板或第一基板与前面板大体上平行或与前面板成角度，且所述角度小于60°。所述系统包括：多个光互连模块，电耦合到第一电路板；以及多个内部光纤电缆，其中每个内部光纤电缆光耦合到光互连模块其中之一和前面板上的对应光连接器部件。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。外壳的前面板可以被配置为可在关闭位置和打开位置之间移动，当前面板处于关闭位置时，第一电路板或第一基板位于前面板的后面，且大体上平行于前面板或相对于前面板成角度，其中所述角度小于60°。
在另一一般方面，一种机架安装系统被配置为在操作期间放置在机架上，机架安装系统包括：壳体，包括前面板，其中当前面板打开时，壳体限定前开口；第一电路板或第一基板，位于壳体中；以及数据处理模块，电耦合到第一电路板或第一基板，其中数据处理模块具有每秒至少100Gb的吞吐量。机架安装系统包括多个光接口模块，其电耦合到第一电路板或第一基板的第一表面。多个光接口模块中的至少一个被配置用以接收第一光信号，将第一光信号转换为第一电信号，并将第一电信号传输到数据处理模块，多个光接口模块中的至少一个被配置用以接收来自数据处理模块的第二电信号，将第二电信号转换为第二光信号，并输出第二光信号。第一电路板或第一基板的第一表面朝向前开口，以允许在前面板被打开后允许触及(access)光接口模块，而无需将机架安装系统从机架中拆卸，其中触及光接口模块包括将光接口模块附接到第一电路板或第一基板，或从第一电路板或第一基板拆卸光接口模块中的至少一个。
在另一一般方面，一种方法包括：将第一光互连模块电耦合到系统的第一电路板的第一表面，其中当系统的壳体的前面板关闭时，第一电路板大体上平行于前面板或相对于前面板成角度，其中所述角度小于60°，且当前面板关闭时，第一表面朝向前面板；将第一光信号从光纤电缆传输到第一光互连模块；使用第一光互连模块将第一光信号转换为第一电信号；将第一电信号传输到电耦合到第一电路板的数据处理模块；以及使用数据处理模块处理第一电信号。
在另一一般方面，一种方法包括：打开系统的壳体的前面板以露出系统的第一电路板的第一表面和电耦合到第一电路板的第一表面的第一光互连模块，其中当前面板关闭时，第一电路板与前面板大体上平行或与前面板成角度，所述角度小于60°，且当前面板关闭时，第一表面朝向前面板。所述方法包括：将第一光互连模块从第一电路板的第一表面断开；将第一光互连模块与光耦合到第一光互连模块的光纤电缆断开；将第二光互连模块光耦合到光纤电缆；将第二光互连模块电耦合到第一电路板的第一表面；以及关闭前面板。
在另一一般方面，一种装置包括：共同封装光模块，包括：光子集成电路；光连接器，耦合到光子集成电路的第一表面；以及第一组至少两个电集成电路，耦合到光子集成电路的第一表面。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。第一组至少两个电集成电路可以包括两个电集成电路，其位于沿着平行于光子集成电路的第一表面的平面在光连接器的相对侧上。
第一组至少一个电集成电路可以包括四个电集成电路，其沿着与光子集成电路的第一表面平行的平面围绕光连接器的三个侧。
共同封装光模块可以包括：基板，其中光子集成电路安装在基板上；以及第二组至少一个电集成电路，安装在基板上且通过一个或多个信号导体和/或迹线电耦合到光子集成电路。
光子集成电路可以包括光电检测器或光调制器中的至少一个，且第一组至少一个集成电路可以包括被配置用以放大由光电检测器生成的电流的跨阻放大器或被配置用以驱动光调制器的驱动器中的至少一个。
第二组至少一个电集成电路可以包括串行器/解串器模块。
光子集成电路可以包括硅基板和位于第二表面的有源层，而第二表面相对于光子集成电路与第一表面相对。有源层可以包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个。光连接器可以使用背面照明而光耦合到光栅耦合器。第一组至少一个电集成电路可以使用硅通孔耦合到光电检测器或光调制器中的至少一个。
在另一一般方面，一种装置包括：共同封装光模块，包括：光子集成电路；光连接器，耦合到光子集成电路的第一表面；以及第一组至少一个电集成电路，耦合到光子集成电路的第二表面，其中第二表面相对于光子集成电路与第一表面相对。
实施方案可以包括以下一个或多个特征。光子集成电路可以包括位于第一表面的有源层，有源层可以包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个。光连接器可以具有与光栅耦合器的覆盖区重叠的覆盖区。光电检测器或光调制器中的至少一个与光栅耦合器间隔开。第一组至少一个电集成电路可以使用硅通孔耦合到光电检测器或光调制器中的至少一个。
光子集成电路可以包括硅基板和位于第二表面的有源层。有源层可以包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个。光连接器可以使用背面照明而光耦合到光栅耦合器。光电检测器或光调制器中的至少一个可以与光栅耦合器间隔开，且第一组至少一个电集成电路可以电耦合到光电检测器或光调制器中的至少一个。
光子集成电路可以包括光电检测器或光调制器中的至少一个，并且第一组至少一个集成电路可以包括被配置用以放大由光电检测器生成的电流的跨阻放大器或被配置用以驱动光调制器的驱动器中的至少一个。
共同封装光模块可以包括：基板，其中光子集成电路被安装在基板；以及第二组至少一个电集成电路，安装在基板，并通过一个或多个信号导体和/或迹线电耦合到光子集成电路。
第二组至少一个电集成电路可以包括串行器/解串器模块。
其它方面包括上述特征和其它特征的其它组合，以方法、装置、系统、程序产品和其它方式表示。
使用光信号互连电子芯片封装可以具有这样的优点：与电输入/输出相比，光信号可以以每单位面积更高的输入/输出容量来传递。
本说明书中描述的主题的特定实施例可以被实施以实现以下一个或多个优点。所述数据处理系统具有高功率效率、低构造成本、低营运成本、重新配置光网络连接的高度灵活性。
将在下面的附图和说明中阐述在本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节。本发明的其它特征、方面和优点从说明、附图和权利要求将变得显而易见。
除另有所指外，本文所用的所有技术和科学术语与本发明所属领域技术人员所理解的具有相同意义。在与通过引用并入本文的专利申请或专利申请公开冲突的情况下，将以包括定义在内的本说明书为准。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本公开。需要强调的是，根据惯例，附图的各种特征不是按比例绘制。为了清楚起见，可任意扩大或缩小各种特征的尺寸。
图1是示例性光通信系统的框图。
图2是示例性数据处理系统的示意性侧视图。
图3是示例性集成光设备的示意性侧视图。
图4是示例性数据处理系统的示意性侧视图。
图5是示例性集成光设备的示意性侧视图。
图6及7是数据处理系统的示例的示意性侧视图。
图8是集成光通信设备的分解透视图。
图9及10是集成光设备的光端子和电端子的示例性布局图案的示意图。
图11、12、13及14是数据处理系统的示例的示意性侧视图。
图15及16是集成光设备的示例的仰视图。
图17是能够在数据处理系统中使用的各种集成光通信设备的示意图。
图18是示例性八进制串行器/解串器块的示意图。
图19是示例性电子通信集成电路的示意图。
图20是示例性数据处理系统的功能框图。
图21是示例性机架安装数据处理系统的示意图。
图22、23、24、25、26A、26B、26C、27、28A和28B是结合光互连模块的机架安装数据处理系统的示例的俯视图。
图29A和29B是结合多个光互连模块的示例性机架安装数据处理系统的示意图。
图30和31是示例性数据处理系统的框图。
图32是示例性数据处理系统的示意性侧视图。
图33是包括八进制串行器/解串器块的示例性电子通信集成电路的示意图。
图34是使用数据处理系统处理光和电信号的示例性过程的流程图。
图35A是光通信系统的示意图。
图35B和35C是共同封装光互连模块的示意图。
图36和37是光通信系统的示例的示意图。
图38和39是串行器/解串器块的示例的示意图。
图40A、40B、41A、41B和42是总线处理单元的示例的示意图。
图43是数据处理系统的前置模块的示例的分解图。
图44是光模块的内部结构的示例的分解图。
图45是光模块的内部结构的组装图。
图46是光模块的分解图。
图47是光模块的组装图。
图48是网格结构和电路板的一部分的示意图。
图49是在插入到网格结构中之前的下部机械部件的示意图。
图50是组装系统的部分填充前视图的示例的示意图。
图51A是模块安装示例的前视图。
图51B是模块安装示例的侧视图。
图52A是安装在网格结构内的机械连接器结构和光模块的示例的前视图。
图52B是安装在网格结构内的机械连接器结构和光模块的示例的侧视图。
图53和54是包括光纤电缆、光纤连接器、机械连接器模块和网格结构的组合件的示例的示意图。
图55A和55B是在将光纤连接器插入到机械连接器结构中之前图53和54所示的机构的透视图。
图56是展示将光模块和机械连接器结构插入到网格结构中的透视图。
图57是展示光纤连接器与机械连接器结构配合的透视图。
图58A至58D是包括闩锁机构的示例性光模块的示意图。
图59是光模块的替代性示例的示意图。
图60A和60B是在具有连接器的光模块中杠杆和闩锁机构的示例性实施方案的示意图。
图61是从前部观察安装在具有连接器的组合件中的模块的横截面图。
图62至65是展示光纤电缆连接设计的示例的横截面图的示意图。
图66是电接触垫的图。
图67是机架式服务器的示例的俯视图。
图68A是机架式服务器的示例的俯视图。
图68B是机架式服务器的前面板的示例的示意图。
图68C是散热器的示例的透视图。
图69A是机架式服务器的示例的俯视图。
图69B是机架式服务器的前面板的示例的示意图。
图70是机架式服务器的示例的俯视图。
图71A是机架式服务器的示例的俯视图。
图71B是机架式服务器的前视图。
图72是机架式服务器的示例的俯视图。
图73A是机架式服务器的示例的俯视图。
图73B是机架式服务器的前视图。
图74A是机架式服务器的示例的俯视图。
图74B是机架式服务器的前视图。
图75A是机架式服务器的示例的俯视图。
图75B是机架式服务器的前视图。
图75C是机架式服务器中的气流的示意图。
图76是包括多个机架式服务器的网络机架的示意图。
图77A是机架式服务器的示例的侧视图。
图77B是机架式服务器的俯视图。
图78是机架式服务器的示例的俯视图。
图79是光通信系统的示例的框图。
图80A是光通信系统的示例的示意图。
图80B是图80A的光通信系统中使用的光纤电缆组合件的示例的示意图。
图80C是图80B的光纤电缆组合件的放大图。
图80D是图80B的光纤电缆组合件的上部部分的放大图。
图80E是图80B的光纤电缆组合件的下部部分的放大图。
图81是光通信系统的示例的框图。
图82A是光通信系统的示例的示意图。
图82B是光纤电缆组合件的示例的示意图。
图82C是图82B的光纤电缆组合件的放大图。
图82D是图82B的光纤电缆组合件的上部部分的放大图。
图82E是图82B的光纤电缆组合件的下部部分的放大图。
图83是光通信系统的示例的框图。
图84A是光通信系统的示例的示意图。
图84B是光纤电缆组合件的示例的示意图。
图84C是图84B的光纤电缆组合件的放大图。
图85至87B是数据处理系统的示例的示意图。
图88是用于光纤互连电缆的连接器端口映射的示例的示意图。
图89及90是用于光纤互连电缆的光纤端口映射的示例的示意图。
图91及92是通用光纤互连电缆的光纤连接器的可行端口映射的示例的示意图。
图93是不适用于通用光纤互连电缆的光纤连接器的端口映射的示例的示意图。
图94及95是通用光纤互连电缆的光纤连接器的可行端口映射的示例的示意图。
图96是机架式服务器的示例的俯视图。
图97A是图96的机架式服务器的透视图。
图97B是图96的机架式服务器的顶面板被拆卸的透视图。
图98是图96的机架式服务器的前部部分的示意图。
图99包括图96的机架式服务器的前面板的透视前视图和后视图。
图100是机架式服务器的示例的俯视图。
图101、102、103A和103B是光纤连接器的示例的示意图。
图104和105分别是包括共同封装光模块所安装在的竖直印刷电路板的机架安装设备的示例的俯视图和前视图。
图106是光纤电缆组合件的示例的示意图。
图107是具有光纤电缆组合件的机架安装设备的前视图。
图108是包括共同封装光模块所安装在的竖直印刷电路板的机架安装设备的示例的俯视图。
图109是具有光纤电缆组合件的机架安装设备的前视图。
图110和111分别是机架安装设备的示例的俯视图和前视图。
图112是具有示例性参数值的机架安装设备的示例的示意图。
图113和114展示了具有示例性参数值的机架安装设备的另一示例。
图115和116分别是机架安装设备的示例的俯视图和前视图。
图117至122是包括共同封装光模块的系统的示例的示意图。
图123是竖直安装的处理器刀片的示例的示意图。
图124是包括若干竖直安装的处理器刀片的机架系统的示例的俯视图。
图125A是具有铰接前面板的机架式服务器的示例的侧视图。
图125B是具有可插拔模块的机架式服务器的示例的示意图。
图126A至127是具有可插拔模块的机架式服务器的示例的示意图。
图128是包括一个或多个光子供应器的光纤引导器的示例的示意图。
图129是包括导轨/笼以帮助光纤引导器插入的机架式服务器的示例的示意图。
图130是具有压缩板的CPO模块的示例的示意图。
图131是压缩板的示例的示意图。
图132是U形螺栓的示例的示意图。
图133是波形弹簧的示例的示意图。
图134和135A至135C是固定在前格子结构上的压缩板的示例的示意图。
图136是机架安装系统中的组合件的示例的分解前透视图，其中机架安装系统包括基板、印刷电路板、前格子结构、后格子结构和散热设备。
图137是图136所示的组合件的示例的分解后透视图。
图138是图136所示的组合件的示例的分解俯视图。
图139是图136所示的组合件的示例的分解侧视图。
图140是已紧固在一起的组合件的示例的前透视图。
图141是没有前格子结构的组装组合件的示例的前透视图。
图142是已紧固在一起的基板、后格子结构和散热设备的示例的前透视图。
图143是已紧固在一起的后格子结构和散热设备的示例的前透视图。
图144是散热设备和螺钉的示例的前透视图。
图145是已紧固在一起的组合件的示例的后透视图。
图146是没有后格子结构的组合件的示例的后透视图。
图147是已紧固在一起的前格子结构、印刷电路板和基板的示例的后透视图。
图148是已紧固在一起的前格子结构和印刷电路板的示例的后透视图。
图149是前格子结构的示例的后透视图。
图150是用于将数据处理芯片连接到CPO模块的配置的示例的示意图。
图151至153是机架安装系统中的组合件的示例的示意图，其中机架安装系统包括基印刷电路板、前格子结构、后格子结构和散热设备。
图154是CPO模块的示例的示意图。
图155A和155B是LGA插座、光模块和压缩板的示例的透视图。
图156是压缩板阵列的示例的前视图。
图157是包括基板、光模块和压缩板的组合件的示例的前透视图。
图158是包括基板、数据处理集成电路、光模块和压缩板的组合件的示例的俯视图。
图159是具有铰链安装的前面板的机架式服务器的示例的侧视图。
图160是具有铰链安装的前面板的机架式服务器的示例的俯视图。
图161是光纤电缆的示例的示意图。
图162至166是可以提供大型存储器组或存储器池的系统的示例的示意图。
图167至171D是紧凑型共同封装光模块的封装配置的示例的示意图。
具体实施方式
本文件描述了一种用于高带宽数据处理的新型系统，包括用于将光纤的束耦合到数据处理集成电路(例如，网络交换机、中央处理单元、图形处理器单元、张量处理单元、数字信号处理器和/或其它专用集成电路(ASIC))的新型输入/输出接口模块，其处理通过光纤传输的数据。在一些实施方案中，数据处理集成电路安装在靠近输入/输出接口模块定位的电路板上经过电路板上相对短的电信号路径。输入/输出接口模块包括允许用户方便地将输入/输出接口模块连接到电路板或从电路板断开的第一连接器。输入/输出接口模块包括允许用户方便地将光纤的束连接到输入/输出接口模块或从输入/输出接口模块断开的第二连接器。在一些实施方案中，提供了具有前面板的机架安装系统，其中电路板(其支撑输入/输出接口模块和数据处理集成电路)竖直安装在与前面板大体上平行并位于其附近的方向上。在一些示例中，电路板用作前面板或前面板的一部分。输入/输出接口模块的第二连接器面向机架安装系统的前侧，以允许用户方便地将光纤的束连接到系统或从系统断开。
在一些实施方案中，高带宽数据处理系统的一个特征是，通过将支撑输入/输出接口模块和数据处理集成电路的电路板竖直安装在前面板附近，或者将电路板配置为前面板或前面板的一部分，光信号可以从光纤通过输入/输出接口模块通过相对较短的电信号路径路由到数据处理集成电路。这允许传输到数据处理集成电路的信号具有高的位速率(例如，超过50Gbps)，同时保持低串音、低失真和低噪音，从而降低数据处理系统的功耗和占用空间。
在一些实施方案中，高带宽数据处理系统的特征是，维护和维修的成本与传统系统相比可以更低。例如，输入/输出接口模块和光纤电缆被配置为可拆卸的，有缺陷的输入/输出接口模块可以在不拆开数据处理系统并且不必重新路由任何光纤的情况下更换。高带宽数据处理系统的另一个特征是，由于用户可以通过机架安装系统的前面板轻松地将光纤的束连接到输入/输出接口模块或从输入/输出接口模块断开，因此通过光纤到各种数据处理集成电路的高位速率信号路由的配置不但具有灵活性且易于修改。例如，将数百根光纤的束连接到机架安装系统的光连接器几乎就像将通用串行总线(USB)电缆插入到USB端口中一样简单。高带宽数据处理系统的另一个特征是，输入/输出接口模块可以使用相对标准、低成本和节能的组件来制作，因此输入/输出接口模块的初始硬件成本和后续营运成本与传统系统相比相对较低。
在一些实施方案中，光互连(optical interconnect)可以将光转发器(opticaltransponder)与电子处理芯片共同封装(co-package)和/或共同集成(co-integrate)。正如电子处理芯片封装中出现的，消耗相对低功率且能充分稳健的抗显著温度变化的转发器解决方案是有用的。在一些实施方案中，高速和/或高带宽数据处理系统可以包括大规模在空间中平行的光互连解决方案，其将信息多路复用到相对少的波长上，并且使用相对大量的平行空间路径进行芯片到芯片互连。例如，相对大量的平行空间路径可以使用连接器结构布置在二维阵列中，例如在2020年3月11日提交的美国专利申请16/816,171中公开的那些，其通过引用整体并入本文。
图1展示了通信系统100的框图，通信系统100结合了本文描述的一个或多个新颖特征。在一些实施方案中，系统100包括节点101_1至101_6(统称为101)，在一些实施例中，每个节点可以包括以下中的一个或多个：光通信设备、电子和/或光交换设备、电子和/或光路由设备、网络控制设备、流量控制设备、同步设备、计算设备和数据存储设备。节点101_1至101_6可以通过光纤链路102_1至102_12(统称为102)适当地互连，在节点内的通信设备之间建立通信路径。光纤链路102可以包括在2020年3月18日提交的美国专利申请16/822,103中描述的光纤电缆，本文完整引用所述专利申请。系统100还可以包括一个或多个光电源供应器模块103，其产生一个或多个光输出，每个光输出包括一个或多个连续波(CW)光场和/或用于节点101_1至101_6的一个或多个光通信设备中的一个或多个光脉冲串。为了说明的目的，图1中仅展示了一个这样的光电源供应器模块103。本领域普通技术人员可理解，一些实施例可具有多于一个的光电源供应器模块103，其适当地分布在系统100上，且这样的多个电源供应器模块可以同步，例如，使用一些在2020年4月14日提交的美国专利申请16/847,705所公开的技术，其于本文完整引用。
一些端到端通信路径可穿过光电源供应器模块103(例如，参见节点101_2和101_6之间的通信路径)。例如，节点101_2和101_6之间的通信路径可以由光纤链路102_7和102_8共同建立，由此来自光电源供应器模块103的光被多路复用到光纤链路102_7和102_8上。
一些端到端通信路径可以穿过一个或多个光多路复用单元104(例如，参见节点101_2和101_6之间的通信路径)。例如，节点101_2和101_6之间的通信路径可以由光纤链路102_10和102_11共同建立。多路复用单元104还通过链路102_9连接以接收来自光电源供应器模块103的光，且因此可将所述接收到的光多路复用到光纤链路102_10和102_11上。
一些端到端通信路径可以穿过一个或多个光交换单元105(例如，参见节点101_1和101_4之间的通信路径)。例如，节点101_1和101_4之间的通信路径可以由光纤链路102_3和102_12共同建立，由此来自光纤链路102_3和102_4的光被静态或动态地引导到光纤链路102_12。
如本文所使用的，术语“网络元件”是指在系统100内生成、调制、处理或接收光以用于通信的任何元件。示例性网络元件包括节点101、光电源供应器模块103、光多路复用单元104和光交换单元105。
一些光分布路径可以穿过一个或多个网络元件。例如，光电源供应器模块103可以通过光纤链路102_7、102_4和102_12向节点101_4提供光，让光穿过网络元件101_2和105。
通信系统100的各种元件可受益于光互连的使用，其可以使用包括光电设备的光子集成电路，与包括集成电路的电子芯片共同封装和/或共同集成。
如本文所用，术语“光子集成电路”(或PIC)应解释为涵盖平面光波电路(PLC)、集成光电设备、基板上的晶片级产品、单独(individual)光子芯片和管芯以及混合设备。基板可由例如一种或多种陶瓷材料或有机“高密度积层”(HDBU)制成。可用于制造各种光子集成电路的示例性材料系统可包括但不限于III-V半导体材料、硅光子器件、硅基硅产品(silica-on-silicon products)、基于硅玻璃(silica-glass-based)的平面光波电路、聚合物集成平台、锂铌酸盐及其衍生物、非线性光学材料等。封装设备(例如，连线和/或密封(encapsulated)芯片)和未封装设备(例如，管芯)都可以称为平面光波电路。
光子集成电路用于电信、仪器控制和信号处理领域的各种应用。在一些实施方案中，光子集成电路使用光波导来实施和/或互连各种电路组件，例如光交换机、耦合器、路由器、分路器、多路复用器/解多路复用器、滤波器、调制器、移相器、激光器、放大器、波长转换器、光/电(O/E)和电/光(E/O)信号转换器等。例如，光子集成电路中的波导可以是芯片上固态光导体，因波导芯和包层之间的折射率差异而可以导引光。光子集成电路可以包括平面基板，光电设备通过增材制造工艺生长在所述基板上和/或光电设备通过减材制造工艺蚀刻到所述基板上，例如，使用光刻和化学处理步骤的多步骤序列。
在一些实施方案中，“光电设备”可以对光和电流(或电压)两者进行操作，并且可以包括以下中的一个或多个：(i)电驱动光源，例如激光二极管；(ii)光放大器；(iii)光/电转换器，例如光电二极管；(iv)可以控制光的传播和/或某些特性(例如，幅度、相位、偏振)的光电组件，例如光调制器或交换机。对应的光电电路可以另外包括一个或多个光学元件和/或一个或多个电子组件，其使得能够以与电路的预期功能一致的方式使用电路的光电设备。一些光电设备可以使用一个或多个光子集成电路来实施。
如本文所用，术语“集成电路”(IC)应被解释为包括非封装管芯和封装管芯两者。在典型的集成电路制造工艺中，管芯(芯片)是使用硅晶片或其它合适材料以相对较大的批量生产的。可以使用光刻和化学处理步骤的多步骤序列在晶片上逐渐创建电路和光电路。然后将每个晶片切割(“切块”)成许多块(芯片、管芯)，每块都包含正在制造的电路的相应副本。每个单独管芯可以在并入更大的电路之前进行适当的封装，或者不进行封装。
术语“混合电路(hybrid circuit)”可以指由多个单片集成电路以及可能的一些离散电路组件构成的多组件电路，所有这些组件都彼此附接并能够安装并能够电连接到公共基座、载体或基板上。代表性混合电路可以包括(i)一个或多个封装或非封装管芯，其中一些或所有管芯包括光学、光电和/或半导体设备，以及(ii)一个或多个可选离散组件，例如连接器、电阻器、电容器和电感器。集成电路、管芯和离散组件之间的电连接可以例如使用图案化的导电(例如金属)层、球栅阵列、焊料凸块、线键合等来形成。电连接是可拆卸的，例如，通过使用平面网格阵列和/或压缩中介层。单独集成电路可以包括一个或多个相应基板、一个或多个再分布层(RDL)、一个或多个中介层、一个或多个层压板等的任何组合。
在一些实施例中，可以堆叠多个单独芯片。如本文所用，术语“堆叠”是指有序排列的封装或非封装管芯，其中堆叠管芯的主平面彼此大体上平行。堆叠通常可以以堆叠管芯的主平面彼此平行和/或与载体的主平面平行的定向安装在载体上。
诸如管芯、光子集成电路、基板或集成电路之类的物体的“主平面”平行于其大体上平坦的表面，其在所述物体的所有外表面中具有最大的尺寸，例如长度和宽度。这个大体上平坦的表面可以被称为主表面。具有一种相对较大的尺寸(例如长度)和一种相对较小的尺寸(例如高度)的物体的外表面通常被称为物体的边缘。
图2是数据处理系统200的示意性横截面图，其包括集成光通信设备210(也称为光互连模块)、光纤连接器组合件220、封装基板230和电子处理器集成电路240。数据处理系统200可用于实施例如图1的设备101_1至101_6中的一个或多个。图3展示了集成光通信设备210的放大横截面图。
参照图2和3，集成光通信设备210包括基板211，其具有第一主表面211_1和第二主表面211_2。主表面211_1和211_2分别包括电触点212_1和212_2阵列。在一些实施例中，电触点212_1阵列内的任何两个触点之间的最小间距d1大于电触点212_2阵列内的任何两个触点之间的最小间距d2。在一些实施例中，电触点212_2阵列内的任何两个电触点之间的最小间距在40和200微米之间。在一些实施例中，电触点212_1阵列内的任何两个电触点之间的最小间距在200微米和1毫米之间。至少一些触点212_1通过基板211与至少一些电触点212_2电连接。在一些实施例中，触点212_1可以永久地附接到封装基板230上的对应电触点232_1阵列。在一些实施例中，触点212_1可以包括允许设备210可拆卸地连接到封装基板230的机构，如双箭头233所示。例如，系统可以包括机械机构(例如，一个或多个卡扣式或旋入式机构)以将各种模块保持在适当位置。在一些实施例中，触点212_1、212_2和/或232_1可以包括焊球、金属柱和/或金属垫等中的一种或多种。在一些实施例中，触点212_1和/或232_1可以包括弹簧加载元件(spring-loaded element)、压缩中介层和/或平面网格阵列中的一种或多种。
在一些实施例中，集成光通信设备210可以使用嵌入在封装基板230的一个或多个层中的迹线231连接到电子处理器集成电路240。在一些实施例中，处理器集成电路240可以包括单片嵌入在其中的串行器/解串器(SerDes)阵列247，所述阵列电耦合到迹线231。在一些实施例中，处理器集成电路240可以包括电子交换电路系统、电子路由电路系统、网络控制电路系统、流量控制电路系统、计算电路系统、同步电路系统、时间冲压电路系统和数据存储电路系统。在一些实施方案中，处理器集成电路240可以是网络交换机、中央处理单元、图形处理器单元、张量处理单元、数字信号处理器或专用集成电路(ASIC)。
因为电子处理器集成电路240和集成通信设备210都安装在封装基板230上，所以与将电子处理器集成电路240和集成通信设备210安装在单独的电路板上相比，安装在封装基板230上可以使电连接器或迹线231更短。更短的电连接器或迹线231可以传输具有更高数据速率、更低噪音、更低失真和/或更低串音的信号。
在一些实施方案中，电连接器或迹线可以被配置为传输线的差分对，例如，接地-信号-接地-信号-接地配置。在一些示例中，这种信号链路的速度可以是10Gbps或更大；56Gbps或更大；112Gbps或更大；或224Gbps或更大。
在一些实施方案中，集成光通信设备210还包括具有第一表面213_1和第二表面213_2的第一光连接器部件213。连接器部件213被配置为接收光纤连接器组合件220的第二光连接器部件223，第二光连接器部件223通过表面213_1和表面223_2光耦合到连接器部件213。在一些实施例中，连接器部件213可拆卸地附接到连接器部件223，如双箭头234所示，例如通过封装基板230中的孔235。在一些实施例中，连接器部件213可以永久附接到连接器部件223。在一些实施例中，连接器部件213和223可以实施为结合连接器部件213和223两者的功能的单个连接器元件。
在一些实施方案中，光连接器部件223附接到光纤226阵列。在一些实施例中，光纤226阵列可以包括以下中的一个或多个：单模光纤、多模光纤、多芯光纤、保偏光纤、色散补偿光纤、空芯光纤或光子晶体光纤。在一些实施例中，光纤226阵列可以是线性(1D)阵列。在一些其它实施例中，光纤226阵列可以是二维(2D)阵列。例如，光纤226阵列可包括2根或更多根光纤、4根或更多根光纤、10根或更多根光纤、100根或更多根光纤、500根或更多根光纤、或1000根或更多根光纤。每个光纤可以包括例如2个或更多个芯，或者10个或更多个芯，其中每个芯提供不同的光路。每个光路可以包括例如2个或更多、4个或更多、8个或更多、或16个或更多串行光信号的多路复用，例如，通过使用波分多路复用信道、偏振多路复用信道、相干正交多路复用信道。连接器部件213和223被配置为建立通过基板211的第一主表面211_1的光路。例如，光纤226阵列可以包括n1条光纤，每条光纤可以包括n2个芯，并且连接器部件213和223可以建立通过基板211的第一主表面211_1的n1×n2个光路。每个光路可以包括n3个串行光信号的多路复用，导致总共n1×n2×n3个穿过连接器部件213和223的串行光信号。在一些实施例中，可以实施连接器部件213和223，例如，如美国专利申请16/816,171中所公开的。
在一些实施方案中，集成光通信设备210还包括具有第一主表面214_1和第二主表面214_2的光子集成电路214。光子集成电路214通过其第一主表面214_1光耦合到连接器部件213，例如，如美国专利申请16/816,171中所公开的。例如，连接器部件213可以被配置为使用光耦合接口，例如，竖直光栅耦合器或转向镜，将光光耦合到光子集成电路214。在上面的示例中，总共n1×n2×n3个串行光信号可以通过连接器部件213和223耦合到光子集成电路214。每个串行光信号被光子集成电路214转换成串行电信号，并且每个串行电信号从光子集成电路214传输到解串器单元或串行器/解串器单元，如下所述。
在一些实施例中，连接器部件213可以机械连接(例如，胶合)到光子集成电路214。光子集成电路214可以包含有源和/或无源光学和/或光电组件，包括光调制器、光检测器、光移相器、光功率分路器、光波长分路器、光偏振分路器、滤光器、光波导或激光器。在一些实施例中，光子集成电路214还可以包括单片集成的有源或无源电子元件，例如电阻器、电容器、电感器、加热器或晶体管。
在一些实施方案中，集成光通信设备210还包括电子通信集成电路215，其被配置为促进光纤226阵列和电子处理器集成电路240之间的通信。电子通信集成电路215的第一主表面215_1是例如通过焊料凸块、铜柱等被电耦合到光子集成电路214的第二主表面214_2。电子通信集成电路215的第一主表面215_1进一步通过电触点212_2阵列电连接到基板211的第二主表面211_2。在一些实施例中，电子通信集成电路215可以包括分别电耦合到光子集成电路214内的光电检测器和调制器的电前置放大器和/或电驱动放大器(也参见图14)。在一些实施例中，电子通信集成电路215可以包括：第一串行器/解串器(SerDes)阵列216(也称为串行器/解串器模块)，其串行输入/输出被电连接到光子集成电路214的光电检测器和调制器；以及第二串行器/解串器阵列217，其串行输入/输出通过基板211被电耦合到电触点212_1。串行器/解串器阵列216的并行输入可以通过总线处理单元218连接到串行器/解串器阵列217的并行输出，反之亦然，总线处理单元218可以是例如电通道(lane)的并行总线、交叉连接设备或重新映射设备(变速箱(gearbox))。例如，总线处理单元218可以被配置为启用信号的切换，从而允许重新映射信号的路由。例如，N×50Gbps电通道可以重新映射到N/2×100Gbps电通道，N是正偶数。总线处理单元218的示例示于图40A。
例如，电子通信集成电路215包括：包括多个串行器单元和多个解串器单元的第一串行器/解串器模块，以及包括多个串行器单元和多个解串器单元的第二串行器/解串器模块。第一串行器/解串器模块包括第一串行器/解串器阵列216。第二串行器/解串器模块包括第二串行器/解串器阵列217。
在一些实施方案中，第一和第二串行器/解串器模块具有硬连线功能单元，使得哪些单元用作串行器以及哪些单元用作解串器是固定的。在一些实施方案中，功能单元可以是可配置的。例如，第一串行器/解串器模块能够在接收到第一控制信号时作为串行器单元操作，并且在接收到第二控制信号时作为解串器单元操作。同样，第二串行器/解串器模块能够在接收到第一控制信号时作为串行器单元操作，并且在接收到第二控制信号时作为解串器单元操作。
信号可以在光纤226和电子处理器集成电路240之间传输。例如，信号可以从光纤226传输到光子集成电路214、第一串行器/解串器阵列216、第二串行器/解串器阵列217和电子处理器集成电路240。类似地，信号可以从电子处理器集成电路240传输到第二串行器/解串器阵列217、第一串行器/解串器阵列216、光子集成电路214和光纤226。
在一些实施方案中，电子通信集成电路215被实施为彼此电耦合的第一集成电路和第二集成电路。例如，第一集成电路包括串行器/解串器阵列216，第二集成电路包括串行器/解串器阵列217。
在一些实施方案中，集成光通信设备210被配置为从光纤226阵列接收光信号，基于光信号生成电信号，并将电信号传输到电子处理器集成电路240以进行处理。在一些示例中，信号还可以从电子处理器集成电路240流向集成光通信设备210。例如，电子处理器集成电路240可以将电子信号传输到集成光通信设备210，集成光通信设备210基于接收到的电信号生成光信号，并将光信号传输到光纤226阵列。
在一些实施方案中，光子集成电路214的光电检测器将在光纤226中传输的光信号转换成电信号。在一些示例中，光子集成电路214可以包括用于放大由光电检测器生成的电流的跨阻放大器，以及用于驱动输出电路(例如，驱动光调制器)的驱动器。在一些示例中，跨阻放大器和驱动器与电子通信集成电路215集成。例如，每个光纤226中的光信号可以被转换成一个或多个串行电信号。例如，一根光纤可以通过使用波分多路复用来携带多个信号。光信号(和串行电信号)可以具有高数据速率，例如50Gbps、100Gbps或更大。第一串行器/解串器模块216将串行电信号转换为多组并行电信号。例如，可以将每个串行电信号转换为一组N个并行电信号，其中N可以是例如2、4、8、16或更多。第一串行器/解串器模块216在将串行电信号转换成多组并行电信号时对其进行调节，其中信号调节可以包括例如时钟和数据恢复、以及信号均衡中的一个或多个。第一串行器/解串器模块216将多组并行电信号通过总线处理单元218发送到第二串行器/解串器模块217。第二串行器/解串器模块217将多组并行电信号转换为高速串行电信号，其被输出到电触点212_2和212_1。
串行器/解串器模块(例如，216、217)可以对串行化信号执行诸如固定或自适应信号预失真之类的功能。此外，并行到串行映射可以使用不同于N的串行化因子M，例如，第一串行器/解串器模块216的输入处的50Gbps在并行总线上可以变为50×1Gbps，并且来自总共有100×1Gbps的两个串行器/解串器模块216的两个这样的并行总线可以被串行器/解串器模块217映射到单个100Gbps串行信号。用于执行这种映射的总线处理单元218的示例在图40B中展示。此外，串行侧的高速调制可以不同，例如，串行器/解串器模块216可以使用50Gbps不归零(NRZ)调制，而串行器/解串器模块217可以使用100Gbps脉冲-幅度调制4级(PAM4)调制。在一些实施方案中，可以在总线处理单元218处执行编码(线路编码或纠错编码)。第一和第二串行器/解串器模块216和217可以是商业上可获得的高质量、低功率串行器/解串器，其可以是以低价批量购买。
在一些实施方案中，封装基板230可以包括在底侧上的连接器，其将封装基板230连接到另一电路板，例如母板。所述连接可以使用例如固定的(例如，通过使用焊接连接)或可拆卸的(例如，通过使用一个或多个卡扣式或旋入式机构)。在一些示例中，可以在电子处理器集成电路240和封装基板230之间提供另一个基板。
如图4所示，在一些实施方案中，数据处理系统250包括集成光通信设备252(也称为光互连模块)、光纤连接器组合件220、封装基板230和电子处理器集成电路240。数据处理系统250可用于例如实施图1的设备101_1至101_6中的一个或多个。集成光通信设备252用于接收光信号，根据光信号生成电信号，并将电信号传输给电子处理器集成电路240进行处理。在一些示例中，信号还可以从电子处理器集成电路240流向集成光通信设备252。例如，电子处理器集成电路240可以将电子信号传输到集成光通信设备252，集成光通信设备252基于接收到的电信号生成光信号，并将光信号传输到光纤226阵列。
系统250类似于图2的数据处理系统200，其不同之处在于，在系统250中，在图的横截面方向上，光子集成电路214的顶表面的一部分254没有被第一串行器/解串器模块216和第二串行器/解串器模块217所覆盖。例如，该部分254可用于从底部(如图4所示)或从顶部(如图6所示)耦合到其它电子组件、光学组件或电光组件。在一些示例中，第一串行器/解串器模块216在操作期间可能具有高温。该部分254没有被第一串行器/解串器模块216覆盖并且可以较少地热耦合到第一串行器/解串器模块216。在一些示例中，光子集成电路214可以包括调制器，其通过修改波导的温度并由此修改波导的折射率来调制光信号的相位。在这样的设备中，使用图4的示例中所示的设计可以让调制器在更热稳定的环境中操作。
图5展示了集成光通信设备252的放大横截面图。在一些实施方案中，基板211包括第一板256和第二板258。第一板256提供电连接器以扇出电触点，并且第二板258提供到封装基板230的可拆卸连接。第一板256包括布置在顶表面上的第一组触点和布置在底表面上的第二组触点，其中第一组触点具有细间距，第二组触点具有粗间距。第二组触点中的触点之间的最小距离大于第一组触点中的触点之间的最小距离。第二板258可以包括例如弹簧加载触点259。
如图6所示，在一些实施方案中，数据处理系统260包括集成光通信设备262(也称为光互连模块)、光纤连接器组合件270、封装基板230和电子处理器集成电路240。数据处理系统260可用于例如实施图1的设备101_1至101_6中的一个或多个。集成光通信设备262包括光子集成电路264。光子集成电路264可以包括执行与图2至5的光子集成电路214的功能类似的功能的组件。集成光通信设备262还包括第一光连接器部件266，其被配置为接收光纤连接器组合件270的第二光连接器部件268。例如，可以使用卡扣式或旋入式机构来保持第一和第二光连接器部件266和268在一起。
连接器部件266和268可以分别类似于图4的连接器部件213和223。在一些示例中，光连接器部件268附接到光纤272阵列，其可以类似于图4的光纤226。
光子集成电路264具有顶部主表面和底部主表面。术语“顶部”和“底部”指的是图中所示的定向。可以理解，本文件描述的设备可以以任何定向定位，例如，设备的“顶表面”可以朝下或侧向，设备的“底表面”可以朝上或侧向。光子集成电路264和光子集成电路214(图4)之间的区别在于，光子集成电路264通过顶部主表面光耦合到连接器部件268，而光子集成电路214通过底部主表面光耦合到连接器部件213。例如，连接器部件266可以被配置为使用例如竖直光栅耦合器或转向镜的光耦合接口将光光耦合到光子集成电路214，其方式类似于连接器部件213将光光耦合到光子集成电路214。
集成光通信设备252(图4)和262(图6)在数据处理系统的设计中提供了灵活性，允许光纤连接器组合件220或270定位在封装基板230的任一侧。
如图7所示，在一些实施方案中，数据处理系统280包括集成光通信设备282(也称为光互连模块)、光纤连接器组合件270、封装基板230和电子处理器集成电路240。数据处理系统280可用于例如实施图1的设备101_1至101_6中的一个或多个。
集成光通信设备282包括光子集成电路284、电路板286、第一串行器/解串器模块216、第二串行器/解串器模块217和控制电路287。光子集成电路284可以包括执行与光子集成电路214(图2至5)和264(图6)的功能类似的功能的组件。控制电路287控制光子集成电路284的操作。例如，控制电路287可以基于控制电路287可以从光子集成电路284接收的一个或多个传感器电压，静态或自适应地控制一个或多个光电检测器和/或调制器偏置电压、加热器电压等。集成光通信设备282还包括第一光连接器部件288，其被配置为接收光纤连接器组合件270的第二光连接器部件268。光连接器部件268附接到光纤272阵列。
电路板286具有顶部主表面290和底部主表面292。光子集成电路284具有顶部主表面294和底部主表面296。第一和第二串行器/解串器模块216、217安装在电路板286的顶部主表面290。光子集成电路284的顶部主表面294具有电连接到电路板286的底部主表面292上的对应电端子的电端子。在此示例中，光子集成电路284安装在电路板286的一侧上，其与电路板286的安装有第一和第二串行器/解串器模块216、217的一侧相对。光子集成电路284通过沿厚度方向穿过电路板286的电连接器300电耦合到第一串行器/解串器216。在一些实施例中，电连接器300可以实施为通孔。
连接器部件288的尺寸被配置为使得光纤连接器组合件270可以耦合到连接器部件288而不撞到集成光通信设备282的其它组件。连接器部件288可以被配置为使用例如竖直光栅耦合器或转向镜的光耦合接口将光光耦合到光子集成电路284，其方式类似于连接器部件213或266分别将光光耦合到光子集成电路214或264。
当集成光通信设备282耦合到封装基板230时，光子集成电路284和控制电路287位于电路板286和封装基板230之间。集成光通信设备282包括触点阵列298，其布置在电路板286的底部主表面292上。触点阵列298被配置为使得在电路板286耦合到封装基板230之后，触点阵列298在电路板286和封装基板230之间保持厚度d3，其中厚度d3略大于光子集成电路284和控制电路287的厚度。
图8是图7的集成光通信设备282的分解透视图。光子集成电路284包括光耦合组件310的阵列，例如，如美国专利申请16/816,171中所公开的竖直光栅耦合器或转向镜，其被配置为将来自光连接器部件288的光光耦合到光子集成电路214。光耦合组件310密集封装并具有细间距，使得来自许多光纤的光信号可以耦合到光子集成电路284。例如，相邻光耦合组件310之间的最小距离可以是小到例如5μm、10μm、50μm或100μm。
布置在光子集成电路284的顶部主表面294上的电端子阵列312电耦合到布置在电路板286的底部主表面292上的电端子阵列314。电端子阵列312和电端子阵列314具有细间距，其中两个相邻电端子之间的最小距离可以小到例如10μm、40μm或100μm。布置在第一串行器/解串器216的底部主表面上的电端子阵列316电耦合到布置在电路板286的顶部主表面290上的电端子阵列318。布置在第二串行器/解串器模块217的底部主表面上的电端子阵列320电耦合布置在电路板286的顶部主表面290上的电端子阵列322。
例如，电端子阵列312、314、316、318、320和322具有一个细间距(或数个细间距)。为了描述简单起见，在图8的示例中，对于每个电端子阵列312、314、316、318、320和322，相邻端子之间的最小距离为d2，其可以在例如10μm至200μm的范围内。在一些示例中，对于不同的电端子阵列，相邻端子之间的最小距离可以不同。例如，电端子阵列314(其布置在电路板286的底表面上)的相邻端子之间的最小距离可以不同于布置在电路板286的顶表面上的电端子阵列318的相邻端子之间的最小距离。第一串行器/解串器216的电端子阵列316的相邻端子之间的最小距离可以不同于第二串行器/解串器模块217的电端子阵列320的相邻端子之间的最小距离。
布置在电路板286的底部主表面上的电端子阵列324电耦合到触点阵列298。电端子阵列324可以具有粗间距。例如，相邻电端子之间的最小距离为d1，其可以在例如200μm至1mm的范围内。触点阵列298可以被配置为模块，其在集成光通信设备282耦合到封装基板230之后，在集成光通信设备282与封装基板230之间维持距离略大于光子集成电路284和控制电路287(图8中未展示)的厚度。触点阵列298可以包括例如具有嵌入式弹簧加载连接器的基板。
图9是图7和8的集成光通信设备282的光和电端子的示例性布局设计的示意图。图9展示了当从设备282的顶侧或底侧观察时光和电端子的布局。在此示例中，光子集成电路284具有约5mm的宽度和约2.2mm至18mm的长度。对于光子集成电路284的长度约为2.2mm的示例，提供给光子集成电路284的光信号可以具有约1.6Tbps的总带宽。对于光子集成电路的长度约为18mm的示例，提供给光子集成电路的光信号可以具有约12.8Tbps的总带宽。集成光通信设备282的宽度可以是约8mm。
提供光耦合组件310的阵列330以允许将光信号并行地提供给光子集成电路284。第一串行器/解串器216包括布置在第一串行器/解串器216的底表面上的电端子316的阵列332。第二串行器/解串器模块217包括布置在第二串行器/解串器模块217的底表面上的电端子320的阵列334。电端子316、320的阵列332和334具有细间距，并且相邻端子之间的最小距离可以在例如40μm至200μm的范围内。电端子324的阵列336布置在电路板286的底部主表面上。电端子324的阵列336具有粗间距，并且相邻端子之间的最小距离可以在例如200μm至1mm的范围内。例如，电端子324的阵列336可以是在端子之间具有约400μm间距的压缩中介层的一部分。
图10是图2的集成光通信设备210的光和电端子的示例性布局设计的示意图。图10展示了当从设备210的顶侧或底侧观察时光和电端子的布局。在此实施例中，光子集成电路214被实施为单芯片。在一些实施例中，光子集成电路214可以平铺在多个芯片上。同样地，在此实施例中，电子通信集成电路215被实施为单芯片。在一些实施例中，电子通信集成电路215可以跨多个芯片平铺。在此实施例中，电子通信集成电路215是使用以下各者来实施：16个串行器/解串器块216_1至216_16，其电连接到光子集成电路214；及16个串行器/解串器块217_1至217_16，其通过沿厚度方向穿过基板211的电连接器电连接到触点阵列212_1。16个串行器/解串器块216_1至216_16分别通过总线处理单元218_1至218_16电耦合到16个串行器/解串器块217_1至217_16。在这个实施例中，每个串行器/解串器块(216或217)是使用8个串行差分发射器(TX)和8个串行差分接收器(RX)来实施。为了将电信号从串行器/解串器块217传输到ASIC 240，除了8×17×2＝272个接地(GND)触点212_1之外，总共可以有8×16×2＝256个电差分信号触点212_1使用。如本领域技术人员将理解的，也可以使用有益地减少串音的其它接触布置，例如，在每对TX和RX触点之间放置接地触点。发射器触点统称为340，接收器触点统称为342，接地触点统称为344。
串行器/解串器块216_1至216_12和217_1至217_12的电触点具有细间距，并且相邻端子之间的最小距离可以在例如40μm至200μm的范围内。电触点212_1具有粗间距，并且相邻端子之间的最小距离可以在例如200μm至1mm的范围内。
图11是示例性数据处理系统350的示意性侧视图，其包括集成光通信设备374、封装基板230和主机专用集成电路240。集成光通信设备374和主机专用集成电路240安装在封装基板230的顶侧上。集成光通信设备374包括第一光连接器356，其允许在光纤中传输的光信号耦合到集成光通信设备374，其中连接到第一光连接器356的光纤的一部分位于面向封装基板230的底侧的区域。
集成光通信设备374包括光子集成电路352、驱动器和跨阻放大器(D/T)354的组合、第一串行器/解串器模块216、第二串行器/解串器模块217、第一光连接器356、控制模块358和基板360。主机专用集成电路240包括嵌入式第三串行器/解串器模块247。
在此示例中，光子集成电路352、驱动器和跨阻放大器354、第一串行器/解串器模块216和第二串行器/解串器模块217安装在基板360的顶侧。在一些实施例中，驱动器和跨阻放大器354、第一串行器/解串器模块216和第二串行器/解串器模块217可以单片集成到单个电芯片中。第一光连接器356光耦合到光子集成电路352的底侧。控制模块358电耦合到布置在基板360底侧上的电端子，而光子集成电路352连接到布置在基板360的顶侧上的电端子。控制模块358通过沿厚度方向穿过基板360的电连接器362电耦合到光子集成电路352。在一些实施例中，基板360可以可拆卸地连接到封装基板230，例如，使用压缩中介层或平面网格阵列。
光子集成电路352通过基板360上或中的电连接器364电耦合到驱动器和跨阻放大器354。驱动器和跨阻放大器354通过基板360上或中的电连接器366电耦合到第一串行器/解串器模块216。第二串行器/解串器模块216在底侧具有电端子370，其通过电连接器368电耦合到布置在基板360的底侧的电端子366，电连接器368在厚度方向上穿过基板360。电端子370具有细间距，而电端子366具有粗间距。电端子366通过封装基板230上或封装基板230中的电连接器或迹线372电耦合到第三串行器/解串器模块247。
在一些实施方案中，光信号由光子集成电路352转换为电信号，电信号由第一串行器/解串器模块216(或第二串行器/解串器模块217)调节，并由主机专用集成电路240处理。主机专用集成电路240生成由光子集成电路352转换成光信号的电信号。
图12是示例性数据处理系统380的示意性侧视图，其包括集成光通信设备382、封装基板230和主机专用集成电路240。集成光通信设备382类似于集成光通信设备374(图11)，除了跨阻放大器和驱动器是在与容纳串行器/解串器模块216和217的芯片分开的芯片384中实施的。
图13是示例性数据处理系统390的示意性侧视图，其包括集成光通信设备402、封装基板230和主机专用集成电路(图中未展示)。集成光通信设备402包括光子集成电路392、第一串行器/解串器模块394、第二串行器/解串器模块396、第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400，其安装在基板410上。光子集成电路392可以包括跨阻放大器和驱动器，或者这样的放大器和/或驱动器可以包括在串行器/解串器模块394和398中。第一串行器/解串器模块394和第二串行器/解串器模块396位于光子集成电路392的右侧。第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400位于光子集成电路392的左侧。这里，术语“左”和“右”指的是图中所示的相对位置。可以理解，系统390可以定位在任何定向，使得第一串行器/解串器模块394和第二串行器/解串器模块396不一定在光子集成电路392的右侧，并且第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400不一定在光子集成电路392的左侧。
光子集成电路392从第一光连接器404接收光信号，基于光信号生成串行电信号，将串行电信号发送到第一和第二串行器/解串器模块394和398。第一和第二串行器/解串器模块394和398基于接收到的串行电信号生成并行电信号，并将并行电信号分别发送到第三和第四串行器/解串器模块396和400。第三和第四串行器/解串器模块396和400基于接收到的并行电信号生成串行电信号，并将串行电信号分别发送到布置在基板410底侧的电端子406和408。
第一光连接器404光耦合到光子集成电路392的底侧。在一些实施例中，光连接器404也可以放置在光子集成电路392的顶部并且将光耦合到光子集成电路392的顶侧(图中未展示)。第一光连接器404光耦合到第二光连接器，第二光连接器又光耦合到多个光纤。如图13所示，第一光连接器404、第二光连接器和/或光纤穿过封装基板230中的开口412。电端子406布置在第一光连接器404的右侧，电端子408布置在第一光连接器404的左侧。电端子406和408被配置为使得基板410可以可拆卸地耦合到封装基板230。
图14是示例性数据处理系统420的示意性侧视图，其包括集成光通信设备428、封装基板230和主机专用集成电路(图中未展示)。集成光通信设备428包括光子集成电路422(其不包括跨阻放大器和驱动器)、第一串行器/解串器模块394、第二串行器/解串器模块396、第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400，其安装在基板410上。集成光通信设备428包括位于光子集成电路422右侧的第一组跨阻放大器和驱动器电路424，以及位于光子集成电路422的左侧的第二组跨阻放大器和驱动器电路426。第一组跨阻放大器和驱动器电路424位于光子集成电路422和第一串行器/解串器模块394之间。第二组跨阻放大器和驱动器电路424位于光子集成电路422和第三串行器/解串器模块398之间。
在一些实施方案中，可以修改集成光通信设备402(或408)，使得第一光连接器404将光信号耦合到光子集成电路392(或422)的顶侧。
图32是示例性数据处理系统510的示意性侧视图，其包括集成光通信设备512、封装基板230和主机专用集成电路(图中未展示)。集成光通信设备512包括基板514，基板514包括第一板516和第二板518。第一板516提供电连接器以扇出电触点。第一板516包括布置在顶表面上的第一组触点和布置在底表面上的第二组触点，其中第一组触点具有细间距并且第二组触点具有粗间距。第二板518提供到封装基板230的可拆卸连接。光子集成电路524安装在第一板516的底侧。第一光连接器520穿过基板514中的开口并将光信号耦合到光子集成电路524的顶侧。
第一串行器/解串器模块394、第二串行器/解串器模块396、第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400安装在第一板516的顶侧。光子集成电路524通过沿厚度方向穿过基板514的电连接器522电耦合到第一和第三串行器/解串器模块394和398。例如，电连接器522可以实施为通孔。在一些示例中，驱动器和跨阻放大器可以集成在光子集成电路524中，或者集成在串行器/解串器模块394和398中。在一些示例中，驱动器和跨阻放大器可以在位于光子集成电路524和串行器/解串器模块394和398之间的单独的芯片(图中未展示)中实施，类似于图14中的示例。可以提供控制芯片(图中未展示)来控制光子集成电路512的操作。
图15是图14的集成光通信设备428的示例的仰视图。光子集成电路422在纵向方向的中心线432的两侧包括调制器和光电检测器块。光子集成电路422包括布置在光子集成电路392的底侧或光子集成电路的顶侧(见图32)的光纤耦合区域430，其中光纤耦合区域430包括多个光耦合元件310，例如接收器光耦合元件(RX)、发射器光耦合元件(TX)和远程光电源供应器(例如，图1中的103)光耦合元件(PS)。
互补金属氧化物半导体(CMOS)跨阻放大器和驱动器块424布置在光子集成电路424的右侧，CMOS跨阻放大器和驱动器块426布置在光子集成电路424的左侧。第一串行器/解串器模块394和第二串行器/解串器模块396布置在CMOS跨阻放大器和驱动器块424的右侧。第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400布置在CMOS跨阻放大器和驱动器块426左侧。
在此示例中，第一、第二、第三和第四串行器/解串器模块394、396、398、400中的每一个包括8个串行差分发射器块和8个串行差分接收器块。集成光通信设备428具有约3.5mm的宽度和略大于约3.6mm的长度。
图16是图14的集成光通信设备428的示例的仰视图，其中还展示了电端子406和408。如图所示，电端子406和408具有粗间距，电端子406或408阵列中的端子之间的最小距离远大于第一、第二、第三和第四串行器/解串器模块394、396、398和400的电端子阵列中的端子之间的最小距离。例如，电端子406和408的阵列可以是在端子之间具有约400μm间距的压缩中介层的一部分。
在一些实施方案中，电端子(例如，406和408)可以布置成如图66所示的配置。图66展示了垫图(pad map)1020，其展示了从封装底部观察到的各种接触垫的位置。接触垫占据9.8平方毫米的面积，其中使用了400μm间距的垫。
中间矩形1022是将光子集成电路连接到从模块顶部离开的光学器件的切口。较大的矩形1024代表光子集成电路。两个灰色矩形1026a、1026b代表串行器/解串器芯片中的电路系统。串行器/解串器芯片位于封装顶部，光子集成电路位于封装底部。光子集成电路和串行器/解串器之间的重叠被设计使得通孔(图中未展示)可以通过封装直接连接这两个集成电路。
在图2至8、11至14和32所示的数据处理系统的示例中，集成光通信设备(例如，210、252、262、282、374、382、402、428、512，其包括光子集成电路和串行器/解串器模块)安装在与电子处理器集成电路(或主机专用集成电路)240相同的一侧(在图中所示的示例中为顶侧)的封装基板230上。数据处理系统也可以被修改，使得集成光通信设备安装在封装基板230上与电子处理器集成电路(或主机专用集成电路)240相对的一侧。例如，电子处理器集成电路240可以安装在封装基板230的顶侧，而如图2至8、11至14和32公开的形式的一个或多个集成光通信设备可以安装在封装基板230的底侧。
图17是展示可以在数据处理系统440中使用的四种类型的集成光通信设备的示意图。在这些示例中，集成光通信设备不包括串行器/解串器模块。至少一些信号调节由数字专用集成电路中的串行器/解串器模块执行。集成光通信设备安装在印刷电路板的与安装数字专用集成电路的一侧相对的一侧，从而允许连接器短接。
在第一示例中，数据处理系统包括安装在基板442顶侧的数字专用集成电路444，以及安装在第一电路板的底侧的集成光通信设备448。在一些实施方案中，集成光通信设备448包括光子集成电路450和安装在基板454(例如，第二电路板)底侧的一组跨阻放大器和驱动器452。光子集成电路450的顶侧电耦合到基板454的底侧。第一光连接器部件456光耦合到光子集成电路450的底侧。第一光连接器部件456被配置为光耦合到第二光连接器部件458，第二光连接器部件458光耦合到多根光纤(图中未展示)。电端子阵列460布置在基板454的顶侧上并且被配置为使集成光通信设备448能够可拆卸地耦合到基板442。
来自光纤的光信号由光子集成电路450处理，光子集成电路450基于光信号生成串行电信号。串行电信号由一组跨阻放大器和驱动器452放大，跨阻放大器和驱动器452驱动输出信号，所述输出信号被传输到嵌入在数字专用集成电路444中的串行器/解串器模块446。
在第二示例中，集成光通信设备462可以安装在基板442的底侧，以在光纤和数字专用集成电路444之间提供光/电通信接口。集成光通信设备462包括光子集成电路464，其安装在基板454(例如，第二电路板)的底侧。光子集成电路464的顶侧电耦合到基板454的底侧。第一光连接器部件456光耦合到光子集成电路450的底侧。电端子460的阵列布置在基板454的顶侧并且被配置为使集成光通信设备462能够可拆卸地耦合到基板442。集成光通信设备462类似于集成光通信设备448，除了光子集成电路464或者串行器/解串器模块446包括一组跨阻放大器和驱动器电路系统。在一些示例中，串行器/解串器模块446被配置为直接接受从光子集成电路464出现的电信号，例如，通过具有足够高的接收器输入阻抗，以将光子集成电路464内生成的光电流转换为合适的电压摆幅以供进一步的电处理。例如，串行器/解串器模块446被配置为具有低发射器输出阻抗，并提供允许直接驱动嵌入在光子集成电路464内的光调制器的输出电压摆幅。
在第三示例中，集成光通信设备466可以安装在基板442的底侧，以在光纤和数字专用集成电路444之间提供光/电通信接口。集成光通信设备466包括光子集成电路468，其安装在基板470(例如，第二电路板)的顶侧上。光子集成电路468的底侧电耦合到基板470的顶侧。第一光连接器部件456光耦合到光子集成电路468的底侧。电端子460的阵列布置在基板470的顶侧并且被配置为使集成光通信设备466能够可拆卸地耦合到基板442。在一些示例中，光子集成电路468或串行器/解串器模块446包括一组跨阻放大器和驱动器电路系统。在一些示例中，串行器/解串器模块446被配置为直接接受从光子集成电路464出现的电信号。
在第四示例中，集成光通信设备472可以安装在基板442的底侧，以在光纤和数字专用集成电路444之间提供光/电通信接口。集成光通信设备472包括光子集成电路474和一组跨阻放大器和驱动器476，它们安装在基板470(例如，第二电路板)的顶侧上。光子集成电路474的底侧电耦合到基板470的顶侧。第一光连接器部件456光耦合到光子集成电路468的底侧。电端子460的阵列布置在基板470的顶侧并且被配置为使集成光通信设备466能够可拆卸地耦合到基板442。集成光通信设备472类似于集成光通信设备466，除了光子集成电路464和串行器/解串器模块446都不包括一组跨阻放大器和驱动器电路系统，并且所述一组跨阻放大器和驱动器476被实施为单独的集成电路。
图18是包括8个串行差分发射器(TX)482和8个串行差分接收器(RX)484的示例性八进制串行器/解串器块480的示意图。每个串行差分接收器484接收串行差分信号，基于串行差分信号生成并行信号，并在并行总线488上提供并行信号。每个串行差分发射器482从并行总线488接收并行信号，基于并行信号生成串行差分信号，并在输出电端子490上提供串行差分信号。串行器/解串器块480通过并行总线接口492输出和/或接收并行信号。
在上述示例中，例如图2至14中所示的示例，集成光通信设备(例如，210、252、262、282、374、382、402、428)包括第一串行器/解串器模块(例如，216、394、398)和第二串行器/解串器模块(例如，217、396、400)。第一串行器/解串器模块与光子集成电路串行介接(interface)，第二串行器/解串器模块与电子处理器集成电路或主机专用集成电路(例如，240)串行介接。在一些实施方案中，电子通信集成电路215包括串行器/解串器阵列，其可以被逻辑划分为串行器/解串器的第一子阵列和串行器/解串器的第二子阵列。串行器/解串器的第一子阵列对应于串行器/解串器模块(例如，216、394、398)，而串行器/解串器的第二子阵列对应于第二串行器/解串器模块(例如，217、396、400)。
图38是耦合到总线处理单元218的示例性八进制串行器/解串器块480的示意图。八进制串行器/解串器块480包括8个串行差分发射器(TX1至TX8)482和8个串行差分接收器(RX1至RX4)484。在一些实施方案中，发射器和接收器被划分成使得发射器TX1、TX2、TX3、TX4和接收器RX1、RX2、RX3、RX4形成第一串行器/解串器模块840，并且发射器TX5、TX6、TX7、TX8和接收器RX5、RX6、RX7、RX8形成第二串行器/解串器模块842。在接收器RX1、RX2、RX3、RX4处接收的串行电信号被转换为并行电信号并由总线处理单元218路由到发射器TX5、TX6、TX7、TX8，其将并行电信号转换为串行电信号。例如，光子集成电路可以向接收器RX1、RX2、RX3、RX4发送串行电信号，发射器TX5、TX6、TX7、TX8可以向电子处理器集成电路或主机专用集成电路传输串行电信号。
例如，总线处理单元218可以重新映射信号的通道并对信号进行编码，使得从发射器TX5、TX6、TX7、TX8输出的串行信号的位速率和/或调制格式可以不同于在接收器RX1、RX2、RX3、RX4处接收的串行信号的位速率和/或调制格式。例如，接收器RX1、RX2、RX3、RX4接收到的4个T Gbps NRZ串行信号通道可以重新编码并路由到发射器TX5、TX6，以输出2个2×T Gbps PAM4串行信号通道。
类似地，在接收器RX5、RX6、RX7、RX8处接收的串行电信号被转换为并行电信号并由总线处理单元218路由到发射器TX1、TX2、TX3、TX4，其将并行电信号转换为串行电信号。例如，电子处理器集成电路或主机专用集成电路可以向接收器RX5、RX6、RX7、RX8发送串行电信号，并且发射器TX1、TX2、TX3、TX4可以向光子集成电路传输串行电信号。
例如，总线处理单元218可以重新映射信号的通道并对信号进行编码，使得从发射器TX1、TX2、TX3、TX4输出的串行信号的位速率和/或调制格式可以不同于在接收器RX5、RX6、RX7、RX8处接收的串行信号的位速率和/或调制格式。例如，接收器RX5、RX6接收到的2个2×T Gbps PAM4串行信号通道可以重新编码并路由到发射器TX5、TX6、TX7、TX8，以输出4个T Gbps NRZ串行信号通道。
图39是耦合到总线处理单元218的另一个示例性八进制串行器/解串器块480的示意图，其中发射器和接收器被划分成使得发射器TX1、TX2、TX5、TX6和接收器RX1、RX2、RX5、RX6形成第一串行器/解串器模块850，以及发射器TX3、TX4、TX7、TX8和接收器RX3、RX4、RX7、RX8形成第二串行器/解串器模块852。在接收器RX1、RX2、RX5、RX6处接收的串行电信号被转换为并行电信号并由总线处理单元218路由到发射器TX3、TX4、TX7、TX8，发射器将并行电信号转换为串行电信号。例如，光子集成电路可以向接收器RX1、RX2、RX5、RX6发送串行电信号，发射器TX3、TX4、TX7、TX8可以向电子处理器集成电路或主机专用集成电路传输串行电信号。
类似地，在接收器RX3、RX4、RX7、RX8处接收的串行电信号被转换为并行电信号并由总线处理单元218路由到发射器TX1、TX2、TX5、TX6，其将并行电信号转换为串行电信号。例如，电子处理器集成电路或主机专用集成电路可以向接收器RX3、RX4、RX7、RX8发送串行电信号，而发射器TX1、TX2、TX5、TX6可以向光子集成电路传输串行电信号。
在一些实施方案中，总线处理单元218可以重新映射信号的通道并对信号执行编码，使得从发射器TX3、TX4、TX7、TX8输出的串行信号的位速率和/或调制格式可以与在接收器RX1、RX2、RX5、RX6接收的串行信号的位速率和/或调制格式不同。类似地，总线处理单元218可以重新映射信号的通道并对信号执行编码，使得从发射器TX1、TX2、TX5、TX6输出的串行信号的位速率和/或调制格式可以不同于在接收器RX4、RX4、RX7、RX8接收到的串行信号的位速率和/或调制格式。
图38和39展示了接收器和发射器如何被划分以形成第一串行器/解串器模块和第二串行器/解串器模块的两个示例。划分可以根据应用任意确定，并不限于图38和39所示的示例。划分可以是可编程的并且可以由系统动态改变。
图19是包括电耦合到第二八进制串行器/解串器块484的第一八进制串行器/解串器块482的示例性电子通信集成电路480的示意图。例如，电子通信集成电路480可以用作图2和3的电子通信集成电路215。第一八进制串行器/解串器块482可以用作第一串行器/解串器模块216，第二八进制串行器/解串器块484可以用作第二串行器/解串器模块217。例如，第一八进制串行器/解串器块482可以通过例如设置在块底侧的电端子接收8个串行差分信号，并基于8个串行差分信号生成8组并行信号，其中每组并行信号是基于对应的串行差分信号生成。第一八进制串行器/解串器块482可以在转换成8组并行信号时调节串行电信号，例如执行时钟和数据恢复、和/或信号均衡。第一八进制串行器/解串器块482通过并行总线485和并行总线486将8组并行信号传输到第二八进制串行器/解串器块484。第二八进制串行器/解串器块484可以基于8组并行信号生成8个串行差分信号，其中每个串行差分信号是根据对应的一组并行信号生成的。第二八进制串行器/解串器块484可以通过例如布置在块底侧的电端子输出8个串行差分信号。
多个串行器/解串器块可以通过总线处理单元电耦合到多个串行器/解串器块，所述总线处理单元可以是例如电通道的并行总线、静态或动态可重新配置的交叉连接设备或重新映射设备(变速箱)。图33是示例性电子通信集成电路530的示意图，其包括通过总线处理单元538电耦合到第三八进制串行器/解串器块536的第一八进制串行器/解串器块532和第二八进制串行器/解串器块534。在此示例中，总线处理单元538被配置为启用信号的切换，允许重新映射信号的路由，其中使用NRZ调制并串行介接到第一和第二八进制串行器/解串器块532和534的8×50Gbps串行电信号被重新路由或组合成使用PAM4调制并串行介接到第三八进制串行器/解串器块536的8×100Gbps串行电信号。总线处理单元538的示例在图41A中展示。在一些示例中，总线处理单元538使得T Gbps串行电信号的N个通道能够被重新映射到M×T Gbps串行电信号的N/M个通道，N和M是正整数，T是实值，其中N个串行介接的电信号可以使用第一调制格式进行调制，而M个串行介接的电信号可以使用第二调制格式进行调制。
在一些其它示例中，总线处理单元538可以允许冗余以增加可靠性。例如，第一和第二串行器/解串器块532和534可以被联合配置为串行介接到T×N/(N-k)Gbps电信号的总共N个通道，而第三串行器/解串器块536可以被配置为串行介接到T Gbps电信号的N个通道。总线处理单元538可以被配置为将串行介接到第一和第二串行器/解串器块532和534的N个通道当中的N-k个通道的数据(携带总数位速率(N-k)×T×N/(N-k)＝T×N)重新映射到第三串行器/解串器块536。这样，总线处理单元538允许到第一和第二串行器/解串器块532和534的N个串行介接电链路中的k个发生故障时，同时仍保持与第三串行器/解串器块536串行介接的T×N Gbps数据的总数。数字k是正整数。在一些实施例中，k可以是N的大约1％。在一些其它实施例中，k可以是N的大约10％。在一些实施例中，可以例如基于由串行器/解串器块532和534从串行介接信号中提取的信号完整性和信号性能信息来动态地选择使用总线处理单元538选择N个到第一和第二串行器/解串器块532和534的串行介接电链路中的N-k个重新映射到第三串行器/解串器块536。总线处理单元538的示例在图41B中展示，其中N＝16，k＝2，T＝50Gbps。
在一些示例中，使用上面讨论的冗余技术，总线处理单元538使N通道的T×N/(N-K)Gbps串行电信号被重新映射到N/M通道的M×TGbps串行电信号。总线处理单元538准许N个串行介接电链路中的k个失败，同时仍保持与第三串行器/解串器块536串行介接的T×NGbps数据的总数。
图20是示例性数据处理系统200的功能框图，其可用于实施例如图1的设备101_1至101_6中的一个或多个。在无隐含限制的情况下，出于说明目的，数据处理系统200被示为节点101_1的一部分。数据处理系统200可以是系统100的任何其它网络元件的一部分。数据处理系统200包括集成通信设备210、光纤连接器组合件220、封装基板230和电子处理器集成电路240。
连接器组合件220包括连接器223和光纤阵列226。连接器223可以包括多个单独的光纤连接器423_i(i属于{R1…RM；S1…SK；T1…TN}，其中K、M和N为正整数)。在一些实施例中，一些或所有单独的连接器423_i可以形成单个物理实体。在一些实施例中，一些或所有单独的连接器423_i可以是分离的物理实体。当作为系统100的网络元件101_1的一部分操作时，(i)连接器423_S1至423_SK可以连接到光电源供应器103，例如通过光纤链路102_6，以接收供应光；(ii)连接器423_R1至423_RM可以连接到节点101_2的发射器，例如通过链路102_1，以从节点101_2接收光通信信号；(iii)连接器423_T1至423_TN可以连接到节点101_2的接收器，例如通过链路102_1，以向节点101_2传输光通信信号。
在一些实施方案中，通信设备210包括电子通信集成电路215、光子集成电路214、连接器部件213和基板211。连接器部件213可以包括到光子集成电路214的多个单独的连接器413_i(i属于{R1…RM；S1…SK；T1…TN}，其中K、M和N为正整数)。在一些实施例中，一些或所有单独的连接器413_i可以形成单个物理实体。在一些实施例中，一些或所有单独的连接器413_i可以是分离的物理实体。如美国专利申请16/816,171中所公开的，光连接器413_i被配置为通过光耦合接口414，例如，竖直光栅耦合器、转向镜等，将光光耦合到光子集成电路214。
在操作中，通过耦合接口414_S1至414_SK从链路102_6进入光子集成电路214的光可以使用分光器415进行分光。分光器415可以是光功率分路器、光偏振分路器、光波长解多路复用器、或其任何组合或串联，例如，如在2020年6月1日提交的美国专利申请16/847,705和美国专利申请16/888,890中所公开的，其全部内容通过引用将其整体并入本文。在一些实施例中，分路器415的一个或多个分路功能可以集成到光耦合接口414和/或光连接器413中。例如，在一些实施例中，偏振分集竖直光栅耦合器可以被配置为同时充当偏振分路器415和光耦合接口414的一部分。在一些其它实施例中，包括偏振分集布置的光连接器可以同时充当光连接器413并且作为偏振分路器415。
在一些实施例中，可以使用接收器416来检测分路器415的一个或多个输出处的光以提取如美国专利申请16/847,705中所公开的同步信息。在各种实施例中，接收器416可以包括一个或多个p-i-n光电二极管、一个或多个雪崩光电二极管、一个或多个自同调接收器、或一个或多个模拟(外差/零差)或数字(内差)同调接收器。在一些实施例中，一个或多个光电调制器417可用于在分路器415数据的一个或多个输出处调制到光上，用于与其它网络元件通信。
在通过光耦合接口414_T1至414_TN离开光子集成电路214之前，调制器417的输出处的调制光可以使用多路复用器418通过偏振或波长方式进行多路复用。在一些实施例中，不使用多路复用器418，即每个调制器417的输出可直接耦合到对应的光耦合接口414。
在接收器端，从例如链路101_2通过耦合接口414_R1至414_RM进入光子集成电路214的光可以先使用光解多路复用器419在偏振和/或波长上解多路复用。然后使用接收器421单独地检测解多路复用器419的输出。在一些实施例中，不使用解多路复用器419，即每个耦合接口414_R1至414_RM的输出可直接耦合到对应的接收器421。在各种实施例中，接收器421可以包括一个或多个p-i-n光电二极管、一个或多个雪崩光电二极管、一个或多个自同调接收器或一个或多个模拟(外差/零差)或数字(内差)同调接收器。
光子集成电路214电耦合到集成电路215。在一些实施方案中，光子集成电路214向第一串行器/解串器模块216提供多个串行电信号；第一串行器/解串器模块216基于串行电信号生成多组并行电信号，其中每组并行电信号是基于对应的串行电信号而生成。第一串行器/解串器模块216调节串行电信号，将它们解多路复用成多组并行电信号，并通过总线处理单元218将多组并行电信号发送到第二串行器/解串器模块217。在一些实施方案中，总线处理单元218实现信号的切换并执行线路编码和/或纠错编码功能。总线处理单元218的示例在图42中展示。
第二串行器/解串器模块217基于多组并行电信号生成多个串行电信号，其中每个串行电信号是基于对应的一组并行电信号而生成。第二串行器/解串器模块217将串行电信号通过沿厚度方向穿过基板211的电连接器发送到布置在基板211的底表面上的电端子阵列500。例如，电端子阵列500被配置为使集成通信设备210能够容易地耦合到封装基板230或从封装基板230拆卸。
在一些实施方案中，电子处理器集成电路240包括数据处理器502和嵌入式第三串行器/解串器模块504。第三串行器/解串器模块504从第二串行器/解串器模块217接收串行电信号，并基于串行电信号生成多组并行电信号，其中每组并行电信号是基于对应的串行电信号而生成。数据处理器502处理由第三串行器/解串器模块504生成的多组并行信号。
在一些实施方案中，数据处理器502生成多组并行电信号，第三串行器/解串器模块504基于多组并行电信号生成串行电信号，其中每个串行电信号是基于对应的一组并行电信号而生成。串行电信号被发送到第二串行器/解串器模块217，第二串行器/解串器模块217基于所述串行电信号生成多组并行电信号，其中每组并行电信号是基于对应的串行电信号而生成。第二串行器/解串器模块217将多组并行电信号通过总线处理单元218发送到第一串行器/解串器模块216。第一串行器/解串器模块216基于多组并行电信号生成串行电信号，其中每个串行电信号是基于对应的一组并行电信号而生成。第一串行器/解串器模块216将串行电信号发送到光子集成电路214。光电调制器417基于串行电信号调制光信号，调制后的光信号通过光耦合接口414_T1至414_TN从光子集成电路214输出。
在一些实施例中，来自光电源供应器103的供应光包括光脉冲串，并且由接收器416提取的同步信息可以被串行器/解串器模块216用来对齐串行器/解串器模块216的电输出信号与调制器417中分路器415中输出处的对应光脉冲串的相应副本。例如，光脉冲串可以用作光调制器处的光电源供应器。在一些这样的实施方案中，第一串行器/解串器模块216可以包括内插器或其它电相位调整元件。
请参考图21，在一些实施方案中，数据处理系统540包括外壳或壳体542，外壳或壳体542具有前面板544、底面板546、侧面板548和550、后面板552和顶面板(图中未展示)。系统540包括大体上平行于底面板546延伸的印刷电路板558。数据处理芯片554安装在印刷电路板558上，其中芯片554可以是诸如网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)。
在前面板544上的是可插拔的输入/输出接口556，其允许数据处理芯片554与其它系统和设备通信。例如，输入/输出接口556可以接收来自系统540外部的光信号，并将光信号转换为电信号以供数据处理芯片554处理。输入/输出接口556可以接收来自数据处理芯片554的电信号并将电信号转换为传输到其它系统或设备的光信号。例如，输入/输出接口556可以包括一种或多种小型可插拔(SFP)、SFP+、SFP28、QSFP、QSFP28或QSFP56收发器。来自收发器输出的电信号通过印刷电路板558上或中的电连接器路由到数据处理芯片554。
如图21至29B、69A、70、71A、72、72A、74A、75A、75C、76、77A、77B、78、96至98、100、110、112、113、115、117至122、125A至127、129、136至149、159和160所示，各种实施例可以具有各种形状尺寸，例如，在一些实施例中，可以使顶面板和底面板546具有最大的面积；在其它实施例中，可以使侧面板548和550具有最大的面积；并且在其它实施例中，可以使前面板544和后面板552具有最大面积。在各种实施例中，可以使印刷电路板558大体上平行于两个侧面板，例如，如图21所示的数据处理系统540在正常操作期间可以立在其侧面板之一上(使得侧面板550位于底部，而底面板546位于侧部)。在各种实施例中，数据处理系统540可以包括两个或更多个印刷电路板，其中一些可以大体上平行于底面板且其中一些可以大体上平行于侧面板。例如，在一些用于机器学习/人工智能应用的计算机系统中使用竖直电路板插入到系统中。如本文所用，“前”和“后”之间的区别是基于大多数输入/输出接口556所在的位置所作出的，而不是用户可能认为的数据处理系统540的前或后。
图22是示例性数据处理系统560的俯视图，其包括具有侧面板564和566以及后面板568的壳体562。系统560包括竖直安装的印刷电路板570，其也可以作为前面板。印刷电路板570的表面大体上垂直于壳体562的底面板。术语“大体上垂直”是指考虑到制造和组装容限，因此如果第一表面大体上垂直于第二表面，则第一表面相对于第二表面的夹角范围为85°至95°。在印刷电路板570上安装有数据处理芯片572和集成通信设备574。在一些示例中，数据处理芯片572和集成通信设备574安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接(例如电耦合)到印刷电路板570。数据处理芯片572可以是诸如网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)。散热器576设置在数据处理芯片572上。
在一些实施方案中，集成通信设备574包括安装在基板594上的光子集成电路586和电子通信集成电路588。电子通信集成电路588包括第一串行器/解串器模块590和第二串行器/解串器模块592。印刷电路板570可以类似于封装基板230(如图2、4、11至14)，数据处理芯片572可以类似于电子处理器集成电路或专用集成电路240，且集成通信设备574可以类似于集成通信设备210、252、374、382、402、428。在一些实施例中，集成通信设备574被焊接到印刷电路板570上。在一些其它实施例中，集成通信设备574可拆卸地连接到印刷电路板570上，例如，通过平面网格阵列或压缩中介层。图中未展示相关的固定装置，其包括卡扣式或旋入式机构。
在一些示例中，集成通信设备574包括没有串行器/解串器模块的光子集成电路，并且单独提供驱动器/跨阻放大器(TIA)。在一些示例中，集成通信设备574包括光子集成电路和驱动器/跨阻放大器，但不包括串行器/解串器模块。
集成通信设备574包括第一光连接器578，其被配置为接收耦合到光纤的束582的第二光连接器580。集成通信设备574通过印刷电路板570上或中的电连接器或迹线584电耦合到数据处理芯片572。因为数据处理芯片572和集成通信设备574都安装在印刷电路板570上，所以与将收发器556电耦合到图21中数据处理芯片554的电连接器相比，电连接器或迹线584可以做得更短。使用更短的电连接器或迹线584允许信号具有更高的数据速率、更低的噪音、更低的失真和/或更低的串音。将印刷电路板570垂直于壳体的底面板而安装使得集成通信设备574更容易被触及，即集成通信设备574可以诸如被拆卸和重新连接，而无须从机架上卸下壳体。
在一些示例中，光纤的束582可以牢固地附接到光子集成电路586而不使用第一和第二光连接器578、580。
印刷电路板570可以使用诸如支架、螺钉、夹子和/或其它类型的紧固机构固定到侧面板564和566以及外壳的底面板和顶面板。印刷电路板570的表面可以垂直于壳体的底面板定向，或相对于竖直方向(竖直方向垂直于底面板)成角度(例如，在-60°至60°之间)。印刷电路板570可以具有多个层，其中最外层(即面向用户的层)具有美观的外表面构造。
第一光连接器578、第二光连接器580和光纤的束582可以与图2、4及11至16类似。如上所述，光纤的束582可以包括10根或更多根光纤、100根或更多根光纤、500根或更多根光纤、或1000根或更多根光纤。提供给光子集成电路586的光信号可以具有高的总带宽，例如，约1.6Tbps或约12.8Tbps或更多。
虽然图22展示了一个集成通信设备574，但是可以存在额外的集成通信设备574，其电耦合到数据处理芯片572。数据处理系统560可以包括平行于壳体562的底面板的第二印刷电路板(图中未展示)。第二印刷电路板可以支撑其它光学和/或电子设备，例如存储设备、存储器芯片、控制器、电源模块、风扇和其它冷却设备。
在数据处理系统540(如图21所示)的一些示例中，收发器556可以包括对信号和/或信号中包含的数据执行某种类型处理的电路系统(例如集成电路)。从收发器556输出的信号需要通过较长的信号路径路由到数据处理芯片554，进而限制了数据速率。在一些数据处理系统中，数据处理芯片554输出处理后的数据，这些数据被路由到一个收发器并被传输到另一个系统或设备。同样，从数据处理芯片554输出的信号需要通过更长的信号路径路由到收发器556，进而限制了数据速率。相比之下，在数据处理系统560(如图22所示)中，集成通信设备574和数据处理芯片572之间电信号传输的信号路径更短，从而支持更高的数据速率。
图23是示例性数据处理系统600的俯视图，其包括具有侧面板604和606以及后面板608的壳体602。系统600包括作前面板使用的竖直安装的印刷电路板610。印刷电路板610的表面大体上垂直于壳体602的底面板。数据处理芯片572安装在印刷电路板610的内侧，集成通信设备612安装在印刷电路板610的外侧。在一些示例中，数据处理芯片572安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到印刷电路板610。在一些实施例中，集成通信设备612被焊接到印刷电路板610。在一些其它实施例中，集成通信设备612可拆卸地连接到印刷电路板610，例如，通过平面网格阵列或压缩中介层。图中未展示相关的固定装置，其包括卡扣式或旋入式机构。散热器576设置在数据处理芯片572上。
在一些实施方案中，集成通信设备612包括安装在基板618上的光子集成电路614和电子通信集成电路588。电子通信集成电路588包括第一串行器/解串器模块590和第二串行器/解串器模块592。集成通信设备612包括第一光连接器578，其被配置为接收被耦合到光纤582的第二光连接器580。集成通信设备612通过在厚度方向上穿过印刷电路板610的电连接器或迹线616被电耦合到数据处理芯片572。由于数据处理芯片572和集成通信设备612都安装在印刷电路板610上，因此可以将电连接器或迹线616做得更短，从而使信号具有更高的数据速率、更低的噪音、更低的失真、和/或更低的串音。将集成通信设备612安装在垂直于壳体底面板的印刷电路板610的外部可以从壳体外部触及(accessible)，使得集成通信设备612更容易被触及，即诸如拆卸和重新连接，而无须机架上卸下壳体。
在一些示例中，集成通信设备612的光子集成电路不包括串行器/解串器模块，并且驱动器和跨阻放大器(TIA)被分别提供。在一些示例中，集成通信设备612包括光子集成电路和驱动器/跨阻放大器，但没有串行器/解串器模块。在一些示例中，光纤的束582可以牢固地附接到光子集成电路614而不使用第一和第二光连接器578、580。
在一些示例中，数据处理芯片572安装在基板的后侧，而集成通信设备612可拆卸地附接到基板的前侧，其中基板提供数据处理芯片572和集成通信设备612之间的高速连接。例如，基板可以附接到印刷电路板的前侧，其中印刷电路板包括允许数据处理芯片572安装在基板后侧的开口。印刷电路板可以从母板向基板提供电力(进而向数据处理芯片572和集成通信设备612提供电力)，并允许数据处理芯片572和集成通信设备612使用低速电链路连接到母板。
印刷电路板610可以使用诸如支架、螺钉、夹子和/或其它类型的紧固机构固定到侧面板604和606以及壳体的底面板和顶面板。印刷电路板610的表面可以垂直于壳体的底面板，或相对于竖直方向(竖直方向垂直于底面板)成角度(例如，在-60°至60°之间)。印刷电路板610可以具有多个层，其中最外层(即面向用户的层)未被集成通信设备612覆盖的部分具有美观的外表面构造。
以下图24至27说明了四种一般设计，其中数据处理芯片位于输入/输出通信接口附近。图24是示例性数据处理系统630的俯视图，其中数据处理芯片640安装在光/电通信接口644附近以实现介于数据处理芯片640和光/电通信接口644之间的高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。在这个示例中，数据处理芯片640和光/电通信接口644安装在电路板642上，电路板642作为系统630中外壳632的前面板，因此允许光纤容易地耦合到光/电通信接口644。在一些示例中，数据处理芯片640安装在基板(例如陶瓷基板)上，且基板附接到电路板642。
外壳632具有侧面板634和636、后面板638、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板642垂直于底面板。在一些示例中，电路板642相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°的范围内。电路板642面向用户的一侧具有美观的外表面。
光/电通信接口644通过电路板642上或中的电连接器或迹线646电耦合到数据处理芯片640。电路板642可以是具有一层或多层的印刷电路板。电连接器或迹线646可以是印刷在印刷电路板642的一层或多层上的信号线，并在数据处理芯片640和光/电通信接口644之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒一个或多个千兆位)。
在第一示例中，数据处理芯片640从光/电通信接口644接收电信号但不向光/电通信接口644发送电信号。在第二示例中，数据处理芯片640从光/电通信接口644接收电信号，并向光/电通信接口644发送电信号。在第一示例中，光/电通信接口644接收来自光纤的光信号，根据光信号生成电信号，并将电信号发送到数据处理芯片640。在第二示例中，光/电通信接口644还接收来自数据处理芯片的电信号，根据电信号生成光信号，并将光信号发送到光纤。
光连接器648用来将来自光纤的光信号耦合到光/电通信接口644。在这个示例中，光连接器648穿过电路板642中的开口。在一些示例中，光连接器648牢固地固定到光/电通信接口644。在一些示例中，光连接器648被配置为可拆卸地耦合到光/电通信接口644，例如，通过使用可插拔和可松开的机构，其可以包括一个或多个卡扣式或旋入式机构。在一些其它示例中，10个或更多个光纤的阵列牢固地或固定地附接到光连接器648。
光/电通信接口644可以类似于诸如集成通信设备210(图2)、252(图4)、374(图11)、382(图12)、402(图13)和428(图14)。在一些示例中，光/电通信接口644可以类似于集成光通信设备448、462、466、472(图17)，除了光/电通信接口644在电路板642安装在与数据处理芯片640的同一侧以外。光连接器648可以类似诸如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)和第一光连接器部件456(图17)。在一些示例中，光连接器648的一部分可以是光/电通信接口644的一部分。在一些示例中，光连接器648还可以包括第二光连接器部件223(图2、4)、458(图17)，其光耦合到光纤。图24展示了光连接器648穿过电路板642。在一些示例中，光连接器648可以很短，使得光纤全部或部分穿过电路板642。在一些示例中，光连接器不竖直地附接到作为光/电通信接口644的一部分的光子集成电路，而是可以使用诸如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面地附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤等。任何这样的解决方案在概念上都包括在图24至27所示意性地可视化的竖直光耦合附件中。
图25是示例性数据处理系统650的俯视图，其中数据处理芯片670安装在光/电通信接口652附近以在数据处理芯片670和光/电通信接口652之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。在这个示例中，数据处理芯片670和光/电通信接口652安装在电路板654上，电路板654位于靠近系统630中外壳658的前面板656的位置，因此使得光纤容易地耦合到光/电通信接口652。在一些示例中，数据处理芯片670安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到电路板654。
外壳658具有侧面板660和662、后面板664、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板654和前面板656垂直于底面板。在一些示例中，电路板654和前面板656相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°的范围内。在一些示例中，电路板654大体上平行于前面板656，例如，电路板654的表面与前面板656的表面之间的角度可以介于-5°至5°的范围内。在一些示例中，电路板654相对于前面板656成角度，其中所述角度介于-45°至45°的范围内。
光/电通信接口652通过电路板654上或中的电连接器或迹线666电耦合到数据处理芯片670。与系统630类似，介于数据处理芯片670和光/电通信接口652之间的信号路径可以是单向或双向的。
光连接器668用来将来自光纤的光信号耦合到光/电通信接口652。在这个示例中，光连接器668穿过前面板656中的开口以及电路板654中的开口。与系统630类似，光连接器668可以牢固地固定或可松开地连接到光/电通信接口652。
光/电通信接口652可以类似于诸如集成通信设备210(图2)、252(图4)、374(图11)、382(图12)、402(图13)和428(图14)。在一些示例中，光/电通信接口652可以类似于集成光通信设备448、462、466、472(图17)，除了光/电通信接口652在电路板654上安装在与数据处理芯片640的同一侧以外。光连接器668可以类似于诸如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)和第一光连接器部件456(图17)。在一些示例中，光连接器不竖直地附接到作为光/电通信接口652的一部分的光子集成电路，而是可以使用诸如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面地附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤等。在一些示例中，光连接器668的一部分可以是光/电通信接口652的一部分。在一些示例中，光连接器668还可以包括第二光连接器部件223(图2、4)、458(图17)，其光耦合到光纤。图25展示了光连接器668穿过前面板656和电路板654。在一些示例中，光连接器668可以很短，使得光纤全部或部分穿过前面板656。光纤也可以全部或部分穿过电路板654。
在图24和25的示例中，仅展示了一个光/电通信接口(544、652)。系统630、650可以理解为可包括多个光/电通信接口，它们安装在与数据处理芯片相同的电路板上以在数据处理芯片和每个光/电通信接口之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。
图26A是示例性数据处理系统680的俯视图，其中数据处理芯片681安装在光/电通信接口682a、682b、682c(统称为682)附近以在数据处理芯片681和每个光/电通信接口682之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。数据处理芯片681安装在电路板683的第一侧以作为系统680中外壳684前面板。在一些示例中，数据处理芯片681安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到电路板683。光/电通信接口682安装在电路板683的第二侧，其中该第二侧面向外壳684的外部。在这个示例中，光/电通信接口682安装在外壳684的外侧，使得光纤可以容易地耦合到光/电通信接口682。
外壳684具有侧面板685和686、后面板687、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板683垂直于底面板。在一些示例中，电路板683相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°(或-30°至30°、-10°至10°或-1°至1°)的范围内。
每个光/电通信接口682通过沿厚度方向穿过电路板683的电连接器或迹线688电耦合到数据处理芯片681。例如，电连接器或迹线688可以被配置为电路板683的通孔。与系统630和650类似，数据处理芯片681和每个光/电通信接口682之间的信号路径可以是单向或双向的。
举例来说，系统680可以被配置为信号在数据处理芯片681和光/电通信接口682中的一个之间进行单向传输，且信号在数据处理芯片681和另一个光/电通信接口682之间进行双向传输。例如，系统680可以被配置为使得信号从光/电通信接口682a单向传输到数据处理芯片681，并且从数据处理芯片单向传输到光/电通信接口682b和/或光/电通信接口682c。
光连接器689a、689b、689c(统称为689)用来将来自光纤的光信号分别耦合到光/电通信接口682a、682b、682c。与系统630和650类似，光连接器689可以牢固地固定或可拆卸地连接到光/电通信接口682。
光/电通信接口682可以类似于诸如集成通信设备210(图2)、252(图4)、374(图11)、382(图12)、402(图13)、428(图14)和512(图32)，除了光/电通信接口682安装在电路板683上与数据处理芯片681相对的一侧以外。在一些示例中，光/电通信接口682可以类似于集成光通信设备448、462、466、472(图17)。光连接器689可以类似于诸如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)、第一光连接器部件456(图17)和第一光连接器部件520(图32)。在一些示例中，光连接器不竖直地附接到作为光/电通信接口682的一部分的光子集成电路，而是可以使用例如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面地附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤等。在一些示例中，光连接器689的一部分可以是光/电通信接口682的一部分。在一些示例中，光连接器689还可以包括第二光连接器部件223(图2、4)、458(图17)，其光耦合到光纤。
在一些示例中，光/电通信接口682被牢固地固定(例如通过焊接)到电路板683。在一些示例中，光/电通信接口682可拆卸地连接到电路板683，例如，通过使用诸如一个或多个卡扣式或旋入式机构的机械机构。系统680的优点是在光/电通信接口682之一发生故障的情况下，可以在不打开外壳684的情况下更换有故障的光/电通信接口682。
图26B是示例性数据处理系统690b的俯视图，其中数据处理芯片691b安装在光/电通信接口692a、692b、692c(统称为692)附近以在数据处理芯片691b和每个光/电通信接口692之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。数据处理芯片691安装在电路板693b的第一侧以作为系统690b中外壳694b的前面板。在这个示例中，光/电通信接口692a安装在电路板693b的第一侧，光/电通信接口692b和692c安装在电路板693b的第二侧，其中该第二侧面向外壳694b的外部。在这个示例中，光/电通信接口692b和692c安装在外壳694b的外侧，使得连接到外壳694b的前部的光纤，而光/电通信接口692a位于外壳694b内部，例如，使得连接到外壳694b的后部的光纤。在一些示例中，两个或更多个光/电通信接口692可以位于外壳694b的内部并且连接到外壳694b的后部的光纤。
外壳694b具有侧面板695b和696b、后面板697b、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板693b垂直于底面板。在一些示例中，电路板693b相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°(或-30°至30°、-10°至10°或-1°至1°)的范围内。
每个光/电通信接口692通过沿厚度方向穿过电路板693b的电连接器或迹线698b电耦合到数据处理芯片691b。例如，电连接器或迹线698b可以被配置为电路板693b的通孔。在这个示例中，电连接器或迹线698b延伸到电路板693b的两侧(例如，用于连接到位于外壳694b内部和外部的光/电通信接口692)。与系统630、650和680类似，数据处理芯片691b和每个光/电通信接口692之间的信号路径可以是单向或双向的。
举例来说，系统690b可以被配置为信号在数据处理芯片691b和光/电通信接口692中的一个之间进行单向传输，且信号在数据处理芯片691b和另一个光/电通信接口692之间进行双向传输。例如，系统690b可以被配置为使得信号从光/电通信接口692a单向传输到数据处理芯片691b，并且从数据处理芯片691b单向传输到光/电通信接口692b和/或光/电通信接口692c。
光连接器699a、699b、699c(统称为699)用来将来自光纤的光信号分别耦合到光/电通信接口692a、692b、692c。与系统630、650和680类似，光连接器699可以牢固地固定或可拆卸地连接到光/电通信接口692。在这个示例中，光连接器699b和光连接器699c可以连接到外壳694b前部的光纤，且光连接器699a可以连接到外壳694b后部的光纤。在这个示例中，光连接器699a通过连接到与后面板接口1001b(例如背板等)连接的光纤1000b进而连接到外壳694b后部的光纤，其中后面板接口1001b安装在后面板697b。在一些示例中，光连接器699可以牢固地或固定地附接到通信接口692。在一些示例中，光连接器699可以牢固地或固定地附接到光纤阵列。
光/电通信接口692可以类似于例如集成通信设备210(图2)、252(图4)、374(图11)、382(图12)、402(图13)、428(图14)和512(图32)，除了光/电通信接口692b和692c安装在电路板693b的与数据处理芯片691b相对的一侧以外。在一些示例中，光/电通信接口692可以类似于集成光通信设备448、462、466、472(图17)。光连接器699可以类似于诸如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)、第一光连接器部件456(图17)和第一光连接器部件520(图32)。在一些示例中，光连接器不竖直地附接到作为光/电通信接口692的一部分的光子集成电路，而是可以使用例如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面地附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤等。在一些示例中，光连接器699的一部分可以是光/电通信接口692的一部分。在一些示例中，光连接器699还可以包括第二光连接器部件223(图2、4)、458(图17)，其光耦合到光纤。
在一些示例中，光/电通信接口692被牢固地固定(例如通过焊接)到电路板693b。在一些示例中，光/电通信接口692可拆卸地连接到电路板693b，例如，通过使用诸如一个或多个卡扣式或旋入式机构的机械机构。系统690b的优点是在光/电通信接口692之一发生故障的情况下，可以在不打开外壳694b的情况下更换有故障的光/电通信接口692。
图26C是示例性数据处理系统690c的俯视图，其中数据处理芯片691c安装在光/电通信接口692d、692e、692f(统称为692)附近以在数据处理芯片691c和每个光/电通信接口692之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。数据处理芯片691c安装在电路板693c的第一侧以作为系统690c中外壳694c的前面板。在这个示例中，光/电通信接口692d安装在电路板693c的第一侧，光/电通信接口692e和692f安装在电路板693c的第二侧，其中该第二侧面向外壳694c的外部。在这个示例中，光/电通信接口692e和692f安装在外壳694c的外侧，使得连接到外壳694c的前部的光纤，而光/电通信接口692d位于外壳694c内部，例如，使得连接到外壳694c的后部的光纤。在一些示例中，两个或更多个光/电通信接口692可以位于外壳694c的内部并且连接到外壳694c的后部的光纤。
外壳694c具有侧面板695c和696c、后面板697c、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板693c垂直于底面板。在一些示例中，电路板693C相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°(或-30°至30°、-10°至10°或-1°至1°)的范围内。
每个光/电通信接口692通过沿厚度方向穿过电路板693c的电连接器或迹线698c电耦合到数据处理芯片691c。例如，电连接器或迹线698c可以被配置为电路板693c的通孔。在这个示例中，电连接器或迹线698c延伸到电路板693b的两侧(例如，用于连接到位于外壳694b内部和外部的光/电通信接口692)。与系统630、650和680类似，数据处理芯片691c和每个光/电通信接口692之间的信号路径可以是单向或双向的。
举例来说，系统690c可以被配置为信号在数据处理芯片691c和光/电通信接口692中的一个之间进行单向传输，且信号在数据处理芯片691c和另一个光/电通信接口692之间进行双向传输。例如，系统690c可以被配置为使得信号从光/电通信接口692d单向传输到数据处理芯片691c，并且从数据处理芯片691c单向传输到光/电通信接口692e和/或光/电通信接口692f。
光连接器699d、699e、699f(统称为699)用来将来自光纤的光信号分别耦合到光/电通信接口692d、692e、692f。与系统630、650和680类似，光连接器699可以牢固地固定或可拆卸地连接到光/电通信接口692。在这个示例中，光/电通信接口692d和光连接器699d与图26B的光/电通信接口692a和光连接器699a相比，其定向不同。这里的定向改变是指逆时针旋转90度。其它类型的定向改变(例如，旋转、俯仰、倾斜等)也是可以被实施。同时也可以采用位置改变(例如，平移)和其它类型的位置改变。在这个示例中，光连接器699e和光连接器699f可以连接到外壳694c前部的光纤，并且光连接器699d可以连接到外壳694c后部的光纤。在这个示例中，光连接器699d通过连接到与后面板接口1001c(例如背板等)连接的光纤1000c进而连接到外壳694c后部的光纤，其中后面板接口1001c安装在后面板697c。
光/电通信接口692可以类似于诸如集成通信设备210(图2)、252(图4)、374(图11)、382(图12)、402(图13)、428(图14)和512(图32)，除了光/电通信接口692e和692f安装在电路板693c的与数据处理芯片691c相对的一侧以外。在一些示例中，光/电通信接口692可以类似于集成光通信设备448、462、466、472(图17)。光连接器699可以类似于诸如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)、第一光连接器部件456(图17)和第一光连接器部件520(图32)。在一些示例中，光连接器不竖直地附接到作为光/电通信接口692的一部分的光子集成电路，而是可以使用例如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面地附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤等。在一些示例中，光连接器699的一部分可以是光/电通信接口692的一部分。在一些示例中，光连接器699还可以包括第二光连接器部件223(图2、4)、458(图17)，其光耦合到光纤。
在一些示例中，光/电通信接口692被牢固地固定(例如通过焊接)到电路板693c。在一些示例中，光/电通信接口692可拆卸地连接到电路板693c，例如，通过使用诸如一个或多个卡扣式或旋入式机构的机械机构。系统690c的优点是在光/电通信接口692之一发生故障的情况下，可以在不打开外壳694c的情况下更换有故障的光/电通信接口692。
图27是示例性数据处理系统700的俯视图，其中数据处理芯片702安装在光/电通信接口704a、704b、704c(统称为704)附近以在数据处理芯片702和每个光/电通信接口704之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。与系统650(图25)类似，数据处理芯片702安装在电路板706的第一侧，电路板706位于系统700中外壳710的前面板附近。在一些示例中，数据处理芯片702安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到电路板706。光/电通信接口704安装在电路板708的第二侧。在这个示例中，光/电通信接口704穿过前面板708的开口，使得光纤容易地耦合到光/电通信接口704。
外壳710具有侧面板712和714、后面板716、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板706和前面板708相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°的范围内。在一些示例中，电路板706大体上平行于前面板708，例如，电路板706的表面与前面板708的表面之间的角度可以介于-5°至5°的范围内。在一些示例中，电路板706相对于前面板708成角度，其中所述角度介于-45°至45°的范围。
举例来说，角度可以指围绕与前面板的较大尺寸平行的轴(例如，典型的1U、2U或4U机架安装设备中的宽度尺寸)的旋转，或围绕平行于前面板的较短尺寸(例如，1U、2U或4U机架安装设备中的高度尺寸)的旋转。角度也可以指沿任何其它方向围绕轴的旋转。例如，电路板706相对于前面板定位，使得安装在或附接到电路板706上的诸如互连模块(包括光模块或光子集成电路)之类的组件可以通过前侧触及，或者通过前面板中的一个或多个开口，或打开前面板以暴露组件，而无需将顶面板或侧面板与底面板分开。电路板(或其上安装有数据处理模块的基板)相对于前面板的这种定向也适用于图21至26、28B至29B、69A、70、71A、72、72A、74A、75A、75C、76、77A、77B、78、96至98、100、110、112、113、115、117至122，125A至127、129、136至149、159和160的示例。
与系统680(图26)类似，每个光/电通信接口704通过沿厚度方向穿过电路板706的电连接器或迹线718电耦合到数据处理芯片702。与系统630(图24)、650(图25)和680(图26)类似，数据处理芯片702和每个光/电通信接口704之间的信号路径可以是单向或双向的。
光连接器716a、716b、716c(统称为716)用来将来自光纤的光信号分别耦合到光/电通信接口704a、704b、704c。与系统630、650和680类似，光连接器716可以牢固地固定或可拆卸地连接到光/电通信接口704。
光/电通信接口704可以类似于诸如集成通信设备210(图2)、252(图4)、374(图11)、382(图12)、402(图13)、428(图14)和512(图32)，除了光/电通信接口704安装在电路板706的与数据处理芯片702相对的一侧以外。在一些示例中，光/电通信接口704可以类似于集成光通信设备448、462、466、472(图17)。光连接器716可以类似于诸如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)、第一光连接器部件456(图17)和第一光连接器部件520(图32)。在一些示例中，光连接器不竖直地附接到作为光/电通信接口704的一部分的光子集成电路，而是可以使用诸如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面地附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤。在一些示例中，光连接器716的一部分可以是光/电通信接口704的一部分。在一些示例中，光连接器716还可以包括第二光连接器部件223(图2、4)、458(图17)，其光耦合到光纤。
在一些示例中，光/电通信接口704被牢固地固定(例如通过焊接)到电路板706。在一些示例中，光/电通信接口704可拆卸地连接到电路板706，例如，通过使用诸如一个或多个卡扣式或旋入式机构的机械机构。系统700的优点是在光/电通信接口704之一发生故障的情况下，可以在不打开外壳710的情况下从电路板706上拔下或断开有故障的光/电通信接口704并更换。
在一些实施方案中，光/电通信接口704不通过前面板708中的开口突出。例如，与图77A、77B、78、125A、125B、129和159中示例类似，每个光/电通信接口704可以在前面板708后面一定距离处，并且光纤跳线(patchcord)或尾纤(pigtail)可以将光/电通信接口704连接到前面板708上的光连接器。在一些示例中，与图77A、125A和159的示例类似，前面板708被配置为可拆卸或能够打开以使得通信接口704可进行维修。
图28A是示例性数据处理系统720的俯视图，其中数据处理芯片722安装在光/电通信接口724附近以在数据处理芯片720和光/电通信接口724之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。数据处理芯片722安装在电路板730的第一侧以作为系统720的外壳732的前面板。在一些示例中，数据处理芯片722安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到电路板730上。光/电通信接口724安装在电路板730的第二侧，其中该第二侧面向外壳732的外部。在这个示例中，光/电通信接口724安装在外壳732的外侧，使得光纤734可以容易地耦合到光/电通信接口724。
外壳732具有侧面板736和738、后面板740、顶面板和底面板。在一些示例中，电路板730垂直于底面板。在一些示例中，电路板730相对于底面板竖直方向的角度介于-60°至60°的范围内。
光/电通信接口724包括安装在基板728上的光子集成电路726，所述基板728电耦合到电路板730。光/电通信接口724通过沿厚度方向穿过电路板730的电连接器或迹线742电耦合到数据处理芯片722。例如，电连接器或迹线742可以被配置为电路板730的通孔。与系统630、650、680和700类似，数据处理芯片722和光/电通信接口724之间的信号路径可以是单向或双向的。
光连接器744用来将来自光纤734的光信号耦合到光/电通信接口724。与系统630、650、680和700类似，光连接器744可以牢固地固定或可拆卸地连接到光/电通信接口744。
在一些实施方案中，光/电通信接口724可以类似于例如图17的集成通信设备448、462、466和472。来自光纤的光信号由光子集成电路726处理，光子集成电路726基于光信号生成串行电信号。例如，串行电信号由一组跨阻放大器和驱动器(可以是光子集成电路726的一部分或数据处理芯片722中的串行器/解串器模块)放大，其驱动输出信号，输出信号被传输到嵌入在数据处理芯片722中的串行器/解串器模块。
光连接器744包括第一光连接器746和第二光连接器748，其中第二光连接器748光耦合到光纤734。第一光连接器746可以类似于例如第一光连接器部件213(图2、4)、第一光连接器356(图11、12)、第一光连接器404(图13、14)、第一光连接器部件456(图17)、第一光连接器部件520(图32)。第二光连接器748可以类似于第二光连接器部件223(图2、4)和458(图17)。在一些示例中，光连接器746和748可以形成单件，使得光/电通信接口724牢固地或固定地附接到光纤的束。在一些示例中，光连接器不竖直附接到光子集成电路726，而是可以使用诸如V形槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等方式同平面内附接到光子集成电路，其后接着是将与光子集成电路介接的光引导到大体上垂直于光子集成电路的方向的机构，例如一个或多个大体上90度的转向镜、一个或多个大体上90度的弯曲光纤等。
在一些示例中，光/电通信接口724被牢固地固定(例如通过焊接)到电路板730。在一些示例中，光/电通信接口724可拆卸地连接到电路板730，例如一个或多个卡扣式或旋入式机构的机械机构。系统720的优点是在光/电通信接口724发生故障的情况下，可以在不打开外壳732的情况下更换有故障的光/电通信接口724。
图28B是示例性数据处理系统2800的俯视图，其与图28A的系统720类似，除了电路板730从系统2800的外壳732的前面板2802凹入以外。光子集成电路726通过光纤跳线或尾纤2804光耦合到附接在前面板2802内侧的第一光连接器2806。第一光连接器2806光耦合到第二光连接器2808，第二光连接器2808附接到前面板2802的外侧。第二光连接器2808光耦合到外部光纤734。
使用光纤跳线或尾纤将光子集成电路光耦合到附接在前面板内侧的光连接器的技术也可以应用于图27的数据处理系统700。例如，修改后的系统可以具有凹入的基板或电路板、安装在数据处理芯片702相对于基板或电路板的相对侧的多个共同封装光模块(例如704)，以及光纤跳线(例如2804)，其将共同封装光模块光耦合到前面板。
在图28A和28B所示的示例中，与图150所示的示例类似，数据处理芯片722可以安装在与电路板730电耦合的基板上。
如图24、25、26、27和28的示例所示，光/电通信接口644、652、684、704和724可以分别使用电触点电耦合到电路板642、654、686、706和730，电触点包括弹簧加载元件、压缩中介层和/或平面网格阵列中的一个或多个。
图29A是包括竖直安装电路板752的示例性数据处理系统750的示意图，电路板752在数据处理芯片758和光/电通信接口760之间实现高带宽数据路径(例如，每条数据路径每秒1、10或更多千兆位)。数据处理芯片758和光/电通信接口760安装在电路板752上，其中每个数据处理芯片758电耦合到对应的光/电通信接口760。数据处理芯片758通过电连接器(例如，电路板752的一层或多层上的电信号线)彼此电耦合。
数据处理芯片758可以类似于诸如电子处理器集成电路、数据处理芯片或主机专用集成电路240(图2、4、6、7、11、12)、数字专用集成电路444(图17)、数据处理器502(图20)、数据处理芯片572(图22、23)、640(图24)、670(图25)、682(图26)、702(图27)和722(图28)。每个数据处理芯片758可以是例如网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)。
虽然图中展示了光/电通信接口760安装在电路板752面向前面板754的一侧，但光/电通信接口760也可以安装在电路板752面向外壳756内部的一侧。光/电通信接口760可以类似于诸如集成通信设备210(图2、3、10)、252(图4、5)、262(图6)、集成光通信设备282(图7-9)、374(图11)、382(图12)、390(图13)、428(图14)、402(图15、16)、448、462、466、472(图17)，集成通信设备574(图22)、612(图23)，以及光/电通信接口644(图24)、652(图25)、684(图26)、704(图27)。
电路板752位于外壳756的前面板754附近，并且光信号通过穿过前面板754中的开口的光学路径耦合到光/电通信接口760。这使得用户方便地可拆卸地连接光纤电缆762连接到输入/输出接口760。电路板752相对于外壳756的位置和定向可以类似于诸如电路板654(图25)和706(图27)的位置和定向。
在一些实施方案中，数据处理系统750可以包括多种类型的光/电通信接口760。例如，一些光/电通信接口760可以与对应的数据处理芯片758安装在电路板752的同一侧，并且一些光/电通信接口760可以与对应的数据处理芯片758安装在电路板752的相对侧。与图2至8、11至14、20、22和23中示例类似，一些光/电通信接口760可以包括第一和第二串行器/解串器模块，并且对应的数据处理芯片758可以包括第三串行器/解串器模块。与图17中示例类似，一些光/电通信接口760可以不包括串行器/解串器模块，并且对应的数据处理芯片758可以包括串行器/解串器模块。一些光/电通信接口760可以包括多组跨阻放大器和驱动器，它们嵌入在光子集成电路中或者在光子集成电路外部的分离芯片中。一些光/电通信接口760不包括跨阻放大器和驱动器，其中多组跨阻放大器和驱动器包括在对应的数据处理芯片758中。数据处理系统750还可以包括与电缆介接的电通信接口，例如高速PCIe电缆、以太网电缆或ThunderboltTM电缆。电通信接口可以包括执行各种功能的模块，例如通信协议的转换和/或信号的调节。
电路板752与包括在外壳756中的其它相关联的板还可以存在其它类型的连接。举例来说，可以连接两个或更多个电路板(例如竖直安装的电路板)，其可以包括也可以不包括电路板752。例如，至少一个其它电路板(例如竖直安装在外壳756中)连接到电路板752的情况，可以采用一种或多种连接技术。例如，光/电通信接口(例如，类似于光/电通信接口760)可用于将数据处理芯片758连接到其它电路板。用于这种连接的接口可以位于电路板752的安装有处理芯片758的同一侧。在一些实施方案中，接口可以位于电路板的另一部分(例如在与安装处理芯片758的那侧相对的一侧)。连接可以利用电路板752的其它部分和/或存在于外壳756中的一个或多个其它电路板。例如，接口可以位于一个或多个板的边缘(例如竖直安装的电路板的上边缘)，并且所述接口可以与一个或多个其它接口(例如光/电通信接口760、另一个边缘安装接口等)连接。通过这样的连接，两个或多个电路板可以连接、接收和发送信号等。
如图29A所示的示例中，电路板752放置在前面板754附近。在一些示例中，与图22至24、26和28中示例类似，电路板752也可以作为前面板。
图29B是示例性数据处理系统2000的示意图，其示出了关于图26A至26C和图29A描述的一些配置以及其它能力。系统2000包括竖直安装的印刷电路板2002(或例如基板)，其上安装有数据处理芯片2004(例如ASIC)，并且散热器2006热耦合到数据处理芯片2004。光/电通信接口安装在印刷电路板2002的两侧。具体来说，光/电通信接口2008与数据处理芯片2004安装在印刷电路板2002的同一侧。在这个示例中，光/电通信接口2010、2012和2014安装在印刷电路板2002的相对侧。为了发送和接收信号(例如与其它光/电通信接口)，每个光/电通信接口2010、2012和2014分别连接到光纤2016、2018、2020。例如，电连接插座/连接器也可以安装到印刷电路板2002的一侧或多侧，用于发送和接收电信号。在这个示例中，两个电连接插座/连接器2022和2024安装到印刷电路板2002的安装数据处理芯片2004的同一侧，两个电连接插座/连接器2026和2028安装到印刷电路板2002的相对侧。在这个示例中，电连接插座/连接器2028连接(或包括)定时模块2030，定时模块2030提供各种功能(例如，重新生成数据、重新定时数据、保持信号完整性等)。为了发送和接收电信号，每个电连接插座/连接器2022至2028分别连接到电连接电缆2032、2034、2036、2038。连接电缆的实施方案有可以一种或多种类型，例如，可以采用跨接电缆连接到一个或多个电连接插座/连接器2022至2028。
在这个示例中，系统2000包括竖直安装的线卡(line card)2040、2042、2044。在这个特定示例中，线卡2040包括连接到电缆2036的电连接插座/连接器2046，并且线卡2042包括连接到电缆2032的电连接插座/连接器2048。线卡2044包括电连接插座/连接器2050。每个线卡2040、2042、2044包括可以实施各种接口技术的可插拔光模块2052、2054、2056(例如，QSFP、QSFP-DD、XFP、SFP、CFP)。
在这个特定示例中，印刷电路板2002接近系统2000的前面板2058；然而，印刷电路板2002可以位于系统2000内的其它位置。多个印刷电路板也可以包括在系统2000中。例如，第二印刷电路板2060(例如背板)被包括在系统2000中，且系统2000位于接近后面板2062的位置。通过将印刷电路板2060朝向后部定位，信号(例如数据信号)可以被发送到诸如位于与系统2000相同的交换机机架或其它位置的其它系统(例如另一个交换机盒)并从其接收。在这个示例中，数据处理芯片2064安装到印刷电路板2060上，可以执行各种操作(例如，数据处理、准备传输数据等)。与位于系统2000前方的印刷电路板2002类似，印刷电路板2060包括光/电通信接口2066(与数据处理芯片2004位于印刷电路板2002的同一侧)，其用来通过光纤2068与光/电通信接口2008通信。印刷电路板2060包括电连接插座/连接器2070，其使用电连接电缆2034向电连接插座/连接器2024发送电信号和从电连接插座/连接器2024接收电信号。印刷电路板2060还可以与系统2000的其它组件通信，例如，一个或多个线卡。如图所示，位于印刷电路板2060上的电连接插座/连接器2072使用电连接电缆2074向线卡2044的电连接插座/连接器2050发送电信号和/或从其接收电信号。与印刷电路板2002类似，系统2000的其它部分可以包括定时模块。例如，线卡2040、2042和2044可以包括定时模块(分别用符号“*”、“**”和“***”标识)。类似地，第二电路板2060可以包括定时模块，例如定时模块2076和2078，用于重新生成数据、重新定时数据、保持信号完整性等。
本文件中描述的一些系统的一个特征是，系统的主数据处理模块，例如交换机服务器中的交换机芯片，以及支持主数据处理模块的通信接口模块，被配置使得用户方便地触及。在图21至29B、69A、70、71A、72、72A、74A、75A、75C、76、77A、77B、78、96至98、100、110、112、113、115、117至122、125A至127、129、136至149、159和160所示的示例中，主数据处理模块和通信接口模块位于前面板、后面板或两者附近，并使得用户通过前/后面板轻松触及。然而，也可以根据系统在环境中的放置而定，使主数据处理模块和通信接口模块位于一个或多个侧面板、顶面板、底面板或上述各者中的两者或更多者附近。在包括机架安装设备的多个机架(例如图76和86)的系统中，每个机架安装设备的通信接口(例如共同封装光模块)可以很方便地触及并打开壳体以暴露内部组件而不需要从机架除去机架安装设备。
在一些实施方案中，对于在机架的前、后、左侧和右侧具有开放空间的机架式服务器的单个机架，在每个机架式服务器中，可以放置第一主数据处理模块及通信接口模块，用来支持靠近前面板的第一主数据处理模块；放置第二主数据处理模块和通信接口模块，用来支持靠近左面板的第二主数据处理模块；放置第三主数据处理模块和通信接口模块，用来支持靠近右侧面板的第三主数据处理模块；放置第四主数据处理模块和通信接口模块，用来支持靠近后面板的第四主数据处理模块。热解决方案，包括风扇和散热设备的放置，以及主数据处理模块和通信接口模块周围的气流配置，随之相应调整。
举例来说，如果数据处理服务器安装在房间或车辆的天花板上，则主数据处理模块和通信接口模块可以放置在底面板附近以便于触及。例如，如果数据处理服务器安装在房间或车辆的地板下方，则主数据处理模块和通信接口模块可以放置在顶面板附近以便于触及。数据处理系统的壳体不必是盒子形状。例如，壳体可以具有弯曲的壁，形状像地球，或者任意的三维形状。
图30是示例性数据处理系统800的框图，其可以类似于上面描述的系统200(图2、20)、250(图4)、260(图6)、280(图7)、350(图11)、380(图12)、390(图13)、420(图14)、560(图22)、600(图23)、630(图24)以及650(图25)。第一光信号770从光纤传输到光子集成电路772，光子集成电路772基于第一光信号生成第一串行电信号774。第一串行电信号774用来提供给第一串行器/解串器模块776，其将第一串行电信号774转换为第三组并行信号778。第一串行器/解串器模块776在将串行电信号转换成串行电信号时进行调节，其中信号调节可以包括诸如时钟和数据恢复以及信号均衡中的一种或多种。第三组并行信号778用来提供给第二串行器/解串器模块780，其基于第三组并行信号778生成第五串行电信号782。第五串行电信号782用来提供给第三串行器/解串器模块784，其生成用来提供给数据处理器788的第七组并行信号786。
在一些实施方案中，光子集成电路772、第一串行器/解串器模块776和第二串行器/解串器模块780可以安装在集成通信设备、光/电通信接口或输入/输出接口模块的基板上。第一串行器/解串器模块776和第二串行器/解串器模块780可以在单芯片中实施。在一些实施方案中，第三串行器/解串器模块784可以嵌入在数据处理器788中，或者第三串行器/解串器模块784可以与数据处理器788分离。
数据处理器788生成第八组并行信号790，第八组并行信号790被发送到第三串行器/解串器模块784，第三串行器/解串器模块784基于第八组并行信号790生成第六串行电信号792。第六串行电信号792用来提供给第二串行器/解串器模块780，其基于第六串行电信号792生成第四组并行信号794。第二串行器/解串器模块780可以在转换成第四组并行电信号794时调节串行电信号792。第四组并行信号794用来提供给第一串行器/解串器模块780，第一串行器/解串器模块780基于第四组并行信号794生成第二串行电信号796并发送给光子集成电路772。集成电路772基于第二串行电信号796生成第二光信号798，并将第二光信号798发送到光纤。第一和第二光信号770、798可以在相同或不同的光纤上传播。
系统800的一个特征是，由第一、第五、第六和第二串行电信号774、782、792、796经过的电信号路径很短(例如小于5英寸)，使得第一、第五、第六和第二串行电信号782、792具有高数据速率(例如高达50Gbps)。
图31是示例性高带宽数据处理系统810的示意图，与诸如上述系统680(图26)、700(图27)和750(图29)类似。系统810包括数据处理器812，用来从多个光子集成电路接收信号以及向多个光子集成电路发送信号。系统810包括第二光子集成电路814、第四串行器/解串器模块816、第五串行器/解串器模块818以及第六串行器/解串器模块820。第二光子集成电路814、第四串行器/解串器模块816、第五串行器/解串器模块818和第六串行器/解串器模块820的操作可以类似于第一光子集成电路772、第一串行器/解串器模块776、第二串行器/解串器模块780和第三串行器/解串器模块784的操作。第三串行器/解串器模块784和第六串行器/解串器模块820可以嵌入在数据处理器812中，或者实施在分离的芯片中。
在一些示例中，数据处理器812处理在第一光子集成电路772处接收的第一光信号中所携带的第一数据，并生成从第二光子集成电路814输出的第四光信号中所携带的第二数据。
图30和31的示例中，在光子集成电路和数据处理器之间包括了三个串行器/解串器模块，一般人可以理解，相同的原理可以适用于在光子集成电路和数据处理器之间只有一个串行器/解串器模块的系统。
在一些实施方案中，信号从光子集成电路772单向地传输到数据处理器788(图30)。在这种情况下，第一串行器/解串器模块776可以用串/并转换器代替，第二串行器/解串器模块780可以用并/串转换器代替，以及第三串行器/解串器模块784可以用串/并转换器代替。在一些实施方案中，信号从数据处理器812(图31)单向地传输到第二光子集成电路814。在这种情况下，第六串行器/解串器模块820可以用并/串转换器代替，第五串行器/解串器模块818可以用串/并转换器代替，第四串行器/解串器模块816可以用并/串转换器代替。
本领域普通技术人员应当理解，本文中描述将来自一根或多根光纤，例如226(图2和4)或272(图6和7)的光耦合到光子集成电路，例如214(图2和4)、264(图6)或296(图7)的各种实施例，将同样可将来自光子集成电路的光耦合到一根或多根光纤。这种耦合方向可逆性是本文描述的至少一些实施例的一般特征，包括使用极化分集的一些实施例。
本文公开的示例性光学系统应仅被视为可用来执行偏振解多路复用和独立阵列图案缩放、阵列几何重新排列、光斑尺寸缩放、使用衍射、折射、反射和极化相依的入射角适应的相关光学元件、3D波导以及3D打印光学组件中许多可能的一些实施例。本公开的精神还涵盖了实现相同的一组功能的其它实施方案。
举例来说，光纤可以耦合到光子集成电路的边缘，例如使用光纤边缘耦合器。也可以对串行信号、并行信号或两者执行信号调节(例如，时钟和数据恢复、信号均衡或编码)。信号调节还可以在从串行信号到并行信号的转换期间执行。
在一些实施方案中，上述数据处理系统可用于诸如数据中心交换系统、超级计算机、互联网协议(IP)路由器、以太网交换系统、图形处理工作站和应用人工智能算法的系统。
在上面描述的示例中，其中附图展示了与第二串行器/解串器模块(例如217)相邻放置的第一串行器/解串器模块(例如216)，可以理解，总线处理单元218可以位于第一和第二串行器/解串器模块之间并执行例如上述的切换、重新路由和/或编码功能。
在一些实施方案中，上述数据处理系统包括多个数据生成器，这些数据生成器生成大量数据，这些数据通过光纤发送到数据处理器进行处理。举例来说，自动驾驶载具(例如，汽车、卡车、火车、船、轮船、潜水艇、直升机、无人机、飞机、太空漫游车或太空船)或机器人(例如，工业机器人、辅助机器人、医疗手术机器人、商品配送机器人、教学机器人、清洁机器人、烹饪机器人、建筑机器人或娱乐机器人)可以包括多个高分辨率的相机和其它传感器(例如，LIDAR(光检测和测距)、雷达)用来生成具有高数据速率的视频和其它数据。相机和/或传感器可以通过光纤将视频数据和/或传感器数据发送到一个或多个数据处理模块。一个或多个数据处理模块可以使用人工智能技术(例如使用一个或多个神经网络)来识别个体对象、对象集合、场景、个体声音、声音集合和/或车辆环境中的情况并快速决定控制车辆或机器人的适当动作。
图34是处理高带宽数据的示例性过程的流程图。过程830包括832从多个光纤接收多个信道的第一光信号。过程830包括834基于接收到的光信号生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于一个信道的第一光信号而生成。过程830包括836基于多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，以及调节电信号，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成。过程830包括838基于多组第一并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成。
在一些实施方案中，数据中心包括多个系统，其中每个系统结合图22至29中的公开技术和对应描述。每个系统包括竖直安装的印刷电路板，例如，570(图22)、610(图23)、642(图24)、654(图25)、686(图26)、706(图27)、730(图28)、752(图29)，用来作为壳体的前面板或大体上平行于前面板。印刷电路板上安装有至少一个数据处理芯片和至少一个集成通信设备或光/电通信接口。集成通信设备或光/电通信接口可以结合图2至22和30至34中的公开技术和对应描述。每个集成通信设备或光/电通信接口包括接收光信号并基于光信号生成电信号的光子集成电路。光信号通过一个或多个光学路径(或空间路径)传递给光子集成电路，所述光学路径由例如光纤电缆的芯提供，其可以结合美国专利申请16/822,103中描述的技术。此外可以使用连接器结构将大量并行光学路径(或空间路径)布置在二维阵列中，所述连接器结构可以结合美国专利申请16/816,171中描述的技术。
图35A展示了在第一芯片1252和第二芯片1254之间提供高速通信的光通信系统1250，与图2至5和17类似，光通信系统1250使用了共同封装光(co-packaged optical，CPO)互连模块1258。第一和第二芯片1252、1254的每一者可以是高容量芯片，例如高带宽以太网交换机芯片。第一和第二芯片1252、1254通过包括多根光纤的光纤互连电缆1734相互通信。在一些实施方案中，光纤互连电缆1734可以包括在第一和第二芯片802、804之间传输数据和控制信号的光纤芯。光纤互连电缆1734还包括一个或多个传输光电源光的光纤芯，用来从光电源供应器或光子供应器传输到光子集成电路，所述光子集成电路用来提供第一和第二芯片1252、1254的光电接口。光纤互连电缆1734可以包括单芯光纤或多芯光纤。每个单芯光纤包括一个包层和一个纤芯，通常由不同折射率的玻璃制成，这样包层的折射率低于纤芯的折射率，以建立一个介电光波导。每个多芯光纤包括一个包层和多个纤芯，通常由不同折射率的玻璃制成，使得包层的折射率低于纤芯的折射率。此外，可以使用更复杂的折射率分布，例如折射率沟槽、多折射率分布或梯度变化的折射率分布。也可以使用更复杂的几何结构，例如非圆形芯或包层、光子晶体结构、光子带隙结构或嵌套反谐振无节点空心芯结构。
图35A的示例示出了交换机到交换机的使用情况。外部光电源供应器或光子供应器1256提供光电源信号，其可以是诸如连续波光、一个或多个周期性光脉冲串或一个或多个非周期性光脉冲串。电源光分别通过光纤1730和1732从光子供应器1256提供给共同封装光(CPO)互连模块1258。例如，如美国专利申请16/847,705中所述，光电源供应器1256可以提供连续波光或脉冲光两者用来数据调制和同步。这使得第一芯片1252与第二芯片1254同步。
举例来说，光子供应器1256可以对应于图1的光电源供应器103。来自光子供应器1256的脉冲光可以提供给图20中数据处理系统200的链路102_6。在一些实施方案中，光子供应器1256可以提供一系列光学帧模板，其中每个光学帧模板包括各自的帧头和各自的帧体，并且帧体包括各自的光脉冲串。调制器417可以将数据加载到相应的帧体中，以将光学帧模板序列转换为通过光纤链路102_1输出的对应的加载光学帧序列。
如图35A中所示的实施方案使用对应于图35B的封装解决方案，因此与图17相反，图17中并未使用基板454和460，且光子集成电路464直接附接到串行器/解串器模块446。图35C展示了类似于图5的实施方案，其中光子集成电路464直接附接到串行器/解串器216。
图36展示了光通信系统1260的示例，其使用类似于图35A中展示的共同封装光互连模块1258，可在高容量芯片1262(例如以太网交换机芯片)和多个低容量芯片1264a、1264b、1264c(例如连接到计算机服务器的多个网络接口卡(NIC))之间提供高速通信。高容量芯片1262通过高容量光纤互连电缆1740与低容量芯片1264a、1264b、1264c通信，高容量光纤互连电缆1740随后分支成若干低容量光纤互连电缆1742a、1742b、1742c，分别连接到低容量芯片1264a、1264b、1264c。此示例说明了交换机到服务器的使用情况。
外部光电源供应器或光子供应器1266提供光电源供应器信号，其可以是诸如连续波光、一个或多个周期性光脉冲串或一个或多个非周期性光脉冲串。电源供应器光分别通过光纤1744、1746a、1746b、1746c从光子供应器1266提供给光互连模块1258。例如，光电源供应器1266可以提供用来数据调制和同步的脉冲光，如美国专利申请16/847,705中所述。这使得高容量芯片1262与低容量芯片1264a、1264b和1264c可以同步。
图37展示了光通信系统1270，其使用类似于图35中展示的共同封装光互连模块1258和传统的可插拔光互连模块1272的混合，可在高容量芯片1262(例如以太网交换机芯片)和多个低容量芯片1264a、1264b(例如连接到计算机服务器的多个网络接口卡(NIC))之间提供高速通信。
外部光电源供应器或光子供应器1274提供光电源供应器信号，其可以是诸如连续波光、一个或多个周期性光脉冲串或一个或多个非周期性光脉冲串。例如，光电源供应器1274可以提供用来数据调制和同步的脉冲光，如美国专利申请16/847,705中所述。这使得高容量芯片1262与低容量芯片1264a和1264b可以同步。
系统1250、1260和1270的一些方面结合图79至84B以更详细地描述。
图43展示了数据处理系统的前置模块860的示例的分解图，其包括竖直安装的印刷电路板862、安装在电路板862后侧的主机专用集成电路864以及散热器866。在一些示例中，主机专用集成电路864安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到电路板862。前模块860可以是数据处理系统外壳的前面板，与图26所示配置类似，或位于壳体的前面板附近，与图27中所示的配置类似。图中展示了三个具有连接器的光模块，例如868a、868b、868c，统称为868。也可以使用带有连接器的额外光模块。数据处理系统可以类似于诸如数据处理系统680(图26)或700(图27)。印刷电路板862可以类似于诸如印刷电路板686(图26)或706(图27)。专用集成电路864可以类似于诸如专用集成电路682(图26)或702(图27)。散热器866可以类似于诸如散热器576(图23)。具有连接器868的光模块包括光模块880(参见图44、45)和机械连接器结构900(参见图46、47)。光模块880可以类似于诸如光模块648(图26)或704(图27)。
具有连接器868的光模块可以插入到第一网格结构870中，其可以用作(i)散热装置/散热器和(ii)用于具有连接器868的光模块的机械固定装置。第一网格结构870包括感受器(receptor)阵列，每个感受器可以接收具有连接器868的光模块。当组装时，第一网格结构870连接到印刷电路板862。通过将印刷电路板862夹在第一网格结构870和位于印刷电路板862的相对侧的第二结构872(例如第二网格结构)之间，并且通过印刷电路板862(例如通过使用螺钉)连接第一网格结构870，可以将第一网格结构870相对于印刷电路板862牢固地保持在适当的位置。第一网格结构870和第二结构872之间的热通孔可以将热从印刷电路板862的前侧传导到印刷电路板862后侧上的散热器866。额外的散热器也可以直接安装在第一格栅结构870上以在前面提供冷却。
印刷电路板862包括电触点876，电触点876用来在带有连接器868的可拆卸光模块插入到第一网格结构870中后与带有连接器868的可拆卸光模块电连接。第一网格结构870可以包括开口874，位于主机专用集成电路864安装在印刷电路板862的另一侧的位置，以使得诸如去耦电容器之类的组件可以安装在印刷电路板862上紧邻主机专用集成电路864的横向附近。
图44和45分别展示了光模块880的分解图和组装图，其可以与图32中集成光通信设备512类似。光模块880包括光连接器部件882(其可以与图32中第一光连接器520类似)，其可以直接或通过(例如几何上更宽的)上部连接器部件884接收来自嵌入在第二光连接器部件(图44、45中未展示)中的光纤的光，其可以与诸如图6和7的光连接器部件268类似。在图44、45所示的示例中，光纤矩阵，例如2×18个光纤，可以光耦合到光连接器部件882。例如，光连接器部件882可以具有类似于图15的光纤耦合区域430的配置，用来与2×18个光纤耦合。上部连接器部件884还可以包括对齐结构886(例如，孔、凹槽、柱)以接收第二光连接器部件的对应配合结构。
光连接器部件882通过基板890的开口888插入并光耦合到安装在基板890下侧的光子集成电路896。基板890可以与图32的基板514类似，且光子集成电路896可以与光子集成电路524类似。第一串行器/解串器芯片892和第二串行器/解串器芯片894安装在基板890上，其中芯片892位于光连接器部件882的一侧，而芯片894则位于光连接器部件882的另一侧。第一串行器/解串器芯片892可以包括类似于图32中诸如第三串行器/解串器模块398和第四串行器/解串器模块400的电路系统。第二串行器/解串器芯片894可以包括类似于诸如第一串行器/解串器模块394和第二串行器/解串器模块396的电路系统。第二板898(其可以与图32中第二板518类似)可以设置在基板890的下侧以提供到封装基板(例如230)的可拆卸连接。
图46和47分别展示了围绕图44和45中功能性光模块880建构的机械连接器结构900的分解图和组装图。在这个示例实施例中，机械连接器结构900包括下部机械部件902和上部机械部件904，用来一起接收光模块880。下部机械连接器部件902和上部机械连接器部件904都可以由例如金属的导热和刚性材料制成。
在一些实施方案中，上部机械部件904在其下侧与第一串行器/解串器芯片892和第二串行器/解串器芯片894热接触。上部机械部件904也与下部机械部件902热接触。下部机械部件902包括可拆卸的闩锁机构，例如，可以向内弹性弯曲的两个翼部906(翼部906的运动由图47中的双箭头908表示)，并且每个翼部906在外侧包括舌部910。
图48是第一网格结构870和电路板862的一部分的示意图。凹槽920设置在第一网格结构870的壁上。如图所示，印刷电路板862具有电触点876，其可以被电耦合到光模块880的第二板898上的电触点。
请参考图49，当下部机械部件902插入到第一网格结构870中时，舌部910(在下部机械部件902的翼部906上)可以卡入第一网格结构870内的对应凹槽920中以机械地保持光模块880处于适当的位置。选择翼部906上舌部910的位置以使得当机械连接器结构900和光模块880插入到第一网格结构870中时，第二板898底部的电连接器电耦合到印刷电路板862上的电触点876。举例来说，第二板898可以包括与触点876配合的弹簧加载触点。
图50展示了组装的前模块860的前视图。具有连接器的三个光模块(例如，868a、868b、868c)被插入到第一网格结构870中。在一些实施例中，光模块880被布置成棋盘图案，其中相邻的光模块880和对应的机械连接器结构900呈90度旋转，而使得任何两个翼部不接触。这有助于拆卸单独的模块。在这示例中，具有连接器868a的光模块相对于具有连接器868b、868c的光模块呈90度旋转。
图51A展示了机械连接器结构900的第一侧视图。图51B展示了机械连接器结构900沿图51A中平面930的横截面图。
图52A展示了安装在第一网格结构870内的机械连接器结构900的第一侧视图。图52B展示了安装在第一网格结构870内的机械连接器结构900沿图52A中平面940的横截面图。
图53是包括光纤电缆956的组合件958的示意图，光纤电缆956包括多根光纤、光纤连接器950、机械连接器结构900和第一网格结构870。光纤连接器950可以插入到机械连接器结构900中，其可进一步插入到第一网格结构870中。印刷电路板862附接到第一网格结构870，其中电触点876面对光模块880的第二板898底侧上的电触点954。
图53展示了连接之前的单独的组件。图54是展示各种组件连接后的示意图。光纤连接器950包括锁定机构952，锁定机构952阻止机械连接器模块900的卡入机构从而将机械连接器结构900和光模块880锁定到位。在这个示例实施例中，锁定机构952包括插入在翼部906和机械连接器模块900中上部机械部件904之间的光纤连接器950上的螺柱，因此阻止翼部906弹性地向内弯曲并因此将机械连接器结构900和光模块880锁定在适当位置。此外，机械连接器结构900包括用于将光纤连接器950保持在适当位置的机构，例如图中所示的球形制动器机构。当光纤连接器950插入到机械连接器结构900中时，光纤连接器950上的弹簧加载球962与机械连接器结构900的翼部906中的制动器964接合。弹簧将球962推靠在制动器964上并将光纤连接器950固定在适当位置。
为了从第一网格结构870拆卸光模块880，用户可以拉动光纤连接器950并使球962从制动器964脱离。然后用户可以向内弯曲翼部906使得舌部910脱离第一网格结构870的壁上的凹槽920。
图55A和55B展示了在将光纤连接器950插入到机械连接器结构900中之前图53和54所示机构的透视图。如图55B所示，光连接器950的下侧包括对齐结构960，对齐结构960与光模块880的上部连接器部件884上的对齐结构886(图44)配合。图55B还展示了光子集成电路896及包括电触点(例如弹簧加载电触点)的第二板898。
图56是展示将光模块880和机械连接器结构900插入到第一网格结构870中的透视图，且光纤连接器950与机械连接器结构900分离。
图57是展示光纤连接器950与机械连接器结构900配合的透视图，其将光模块880锁定在机械连接器结构900内。
图58A至58D展示了替代实施例，其中具有连接器970的光模块包括闩锁机构972，所述闩锁机构972用来当作机械紧固件以连接光模块880与将第一网格结构870作为支撑的印刷电路板862。例如，用户可以通过按压激活闩锁机构972的杠杆974来容易地附接或拆卸具有连接器970的光模块。杠杆974的构建方式不会阻止光纤(图中未展示)从带有连接器970的光模块中取出。或者，可以使用外部工具作为可拆卸杠杆。
图59是包括具有光学引擎的光模块1030的视图，所述光学引擎具有闩锁机构，所述闩锁机构用于实现所述光学引擎到印刷电路板的压缩和附接。模块1030与图58B所示的示例类似，但没有使用压缩中介层。图60A和60B展示如何使用闩锁机构来固定(以足够的压缩力)和拆卸光学引擎。
图60A和60B展示了光模块1030中杠杆974和闩锁机构972的示例性实施方案。图60A展示了一个示例，其中杠杆974被向下推，导致闩锁机构972闩锁到支撑结构976，所述支撑结构976可以是第一网格结构870的一部分。图60B展示了杠杆974被向上拉的示例，导致闩锁机构972从支撑结构976释放。
图61是包括嵌套光纤电缆和共同封装光模块连接的光纤电缆连接设计980的示例的示意图。在这个设计中，共同封装光模块982可拆卸地耦合到形成在诸如第一网格结构870的支撑结构中的共同封装光端口1000，并且光纤连接器983可拆卸地耦合到共同封装光模块982。光纤连接器983耦合到包括多根光纤的光纤电缆996。光纤电缆连接可以设计为例如与多光纤端接推进/多光纤推进(Multi-fiber Termination Push-on/Multi-fiberPush On，MTP/MPO)兼容，或与出现的新标准兼容。多光纤推进(Multi-fiber push on，MPO)连接器通常用于端接室内环境中的多光纤带(multi-fiber ribbon)连接，符合IEC-61754-7；EIA/TIA-604-5(FOCIS 5)标准。
在一些实施方案中，共同封装光模块982包括机械连接器结构984和智能光学组合件986。智能光学组合件986包括例如光子集成电路(例如图44中的896)和用于光子集成电路之前的导光、功率分配、偏振管理、光学过滤和其它光束管理的组件。这些组件可以包括例如光耦合器、波导、偏振光学器件、滤光片和/或透镜。机械连接器结构984包括一个或多个光纤连接器闩锁988和一个或多个共同封装光模块闩锁990。机械连接器结构984可插入到共同封装光端口1000中(例如形成在第一网格结构870中)，其中共同封装光模块闩锁990接合第一网格结构870的壁中的凹槽992，从而将共同封装光模块982固定到共同封装光端口1000上，使得智能光学组合件986上的电触点电耦合到印刷电路板862上的电触点876。当光纤连接器983插入到机械连接器结构984中时，光纤连接器闩锁988接合光纤连接器983中的凹槽994，因此将光纤连接器983固定到共同封装光模块982，并使光纤电缆996光耦合到智能光学组合件986，例如通过光纤连接器983中的所有光学路径。
在一些示例中，光纤连接器983包括引导引脚998，引导引脚998插入到智能光学组合件986中的孔中以改进光纤连接器983中的光学组件(例如，波导和/或透镜)与智能光学组合件986中光学组件(例如，光耦合器和/或波导)的对齐。在一些示例中，引导引脚998可以是倒角形状，或减少磨损的椭圆形状。
在一些实施方案中，在将光纤连接器983安装在共同封装光模块982中之后，光纤连接器983防止共同封装光模块闩锁990向内弯曲，从而防止共同封装光模块982插入到或从共同封装光端口1000释放。为了将光纤电缆996耦合到数据处理系统，首先将共同封装光模块982插入到不具有光纤连接器983的共同封装光端口1000中，然后将光纤连接器983插入到机械连接器结构984中。为了从数据处理系统中拆卸光纤电缆996，光纤连接器983可以从机械连接器结构984拆卸，同时共同封装光模块982仍然耦合到共同封装光端口1000。
在一些实施方案中，嵌套连接闩锁可设计成当光纤电缆连接到共同封装光模块982时允许共同封装光模块982插入到共同封装光端口1000或从共同封装光端口1000拆卸。
图62和63是展示包括嵌套光纤电缆和共同封装光模块连接的光纤电缆连接设计1010的示例的横截面图的示意图。图62展示了光纤连接器1012可拆卸地耦合到共同封装光模块1014的示例。图63展示了光纤连接器1012与共同封装光模块1014分离的示例。
图64和65是展示光纤电缆连接设计1010的额外横截面图的示意图。该横截面是沿着竖直切过图62和63所示组件中间的平面形成的。图64展示了光纤连接器1012可拆卸地耦合到共同封装光模块1014的示例。图65展示了光纤连接器1012与共同封装光模块1014分离的示例。
以下描述了用于机架安装系统的机架单元热架构(例如，图22的560、图23的600、图24的630、图26的680、图28的720、图29的750、图43的860)，其包括安装在竖直定向电路板上的数据处理芯片(例如，图22、23的572、图24的640、图26的682、图28的722、图29的758、图43的864)，所述电路板相对于系统外壳或壳体的底表面大体上竖直。在一些实施方案中，机架单元热架构使用空气冷却来去除由数据处理芯片生成的热。在这些系统中，发热的数据处理芯片位于输入/输出接口附近，输入/输出接口可以包括诸如图17的集成光通信设备448、462、466或472中的一个或多个、图22的集成通信设备574或图23的集成通信设备612、图24的光/电通信接口644、图26的光/电通信接口684、图28的光/电通信接口724或图29的光/电通信接口760，或具有图43中连接器868的光模块，它们位于前面板或前面板附近，以使用户能够方便地将光收发器连接到机架安装系统/从机架安装系统断开。本说明书中描述的机架单元热架构包括用于增加穿过数据处理芯片或热耦合到数据处理芯片的散热器的表面的气流的机构，并考虑到壳体的前面板的大部分表面积需要分配给输入/输出接口。
请参考图67，适合安装在标准服务器机架中的数据服务器1140可以包括壳体1042，壳体1042具有前面板1034、后面板1036、底面板1038、顶面板和侧面板1040。举例来说，壳体1042可以具有2个机架单元(rack unit，RU)的外形尺寸(form factor)，宽度约为482.6毫米(19英寸)，高度为2个机架单元。一个机架单元约为44.45毫米(约1.75英寸)。印刷电路板1042安装在底面板1038上，并且至少一个数据处理芯片1044电耦合到印刷电路板1042。微控制器单元1046用来控制各种模块，例如电源供应器1048和排气风扇1050。在这个示例中，排气风扇1050安装在后面板1036处。例如，单模光连接器1052设置在前面板1034处用于连接到外部光纤电缆。光互连电缆1036在单模光连接器1052和至少一个数据处理芯片1044之间传输信号。安装在后面板1036上的排气风扇1050使空气从壳体1042的前侧流到后侧。空气流动的方向由箭头1058表示。壳体1042内的热空气通过后面板1036处的排气风扇1050排出壳体1042。在这个示例中，前面板1034不包括任何风扇，从而能最大化用于单模光连接器1052的面积。
举例来说，数据服务器1300可以是网络交换机服务器，并且至少一个数据处理芯片1044可以包括至少一个交换机芯片，其被配置为处理具有例如约51.2Tbps的总带宽的数据。至少一个交换机芯片1044可以安装在尺寸为例如约100mm×100mm的基板1054上，并且共同封装光模块(CPO)1056可以安装在基板1054的边缘附近。共同封装光模块1056把从光互连电缆1036接收的输入光信号转换成提供给至少一个交换机芯片1044的输入电信号，并且将来自所述至少一个交换机芯片1044的输出电信号转换成输出光信号以提供给光互连电缆1036。当任何共同封装光模块1056发生故障时，用户需要将网络交换机服务器1030从服务器机架中拆卸并打开壳体1042以修复或更换有故障的共同封装光模块1056。
请参考图68A和68B，在一些实施方案中，机架式服务器1060包括具有前面板1064(或面盘)、后面板1036、底面板1038、顶面板和侧面板1040的外壳体或罩壳1062。例如，壳体1062可以具有1RU、2RU、3RU或4RU的形状尺寸，具有约482.6毫米(19英寸)的宽度和1、2、3或4个机架单元的高度。第一印刷电路板1066安装在底面板1038上，微控制器单元1046电耦合到第一印刷电路板1066，用来控制各种模块，例如电源供应器1048和排气风扇1050。
在一些实施方案中，前面板1064包括第二印刷电路板1068，所述第二印刷电路板1068定向在竖直方向上，例如，大体上垂直于第一电路板1066和底面板1038。在下文中，第二印刷电路板1068被称为竖直印刷电路板1068。图中展示第二印刷电路板1066形成前面板1064的一部分，但在一些示例中，第二印刷电路板1066也可以附接到前面板1064，其中前面板1064包括使得输入/输出连接器可以通过的开口。第二印刷电路板1066包括相对于壳体1062面向前方向的第一侧与相对于壳体1062面向后方向的第二侧。至少一个数据处理芯片1070电耦合到竖直印刷电路板1068的第二侧，并且散热设备或散热器1072热耦合到至少一个数据处理芯片1070。在一些示例中，至少一个数据处理芯片1070安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到印刷电路板1068。图68C是散热设备或散热器1072的示例的透视图。例如，散热设备1072可以包括热耦合到散热片的均热板。安装在后面板1036上的排气风扇1050使空气从壳体1042的前侧流向后侧。空气流动的方向由箭头1078表示。通过在后面板1036处的排气风扇1050将壳体1042内的热空气从壳体1042中排出。
共同封装光模块1074(也称为光/电通信接口)附接到竖直印刷电路板1068的第一侧(即面向外壳1062的前外部的一侧)，用于连接到外部光纤电缆1076。每个光纤电缆1076可以包括光纤阵列。通过将共同封装光模块1074放置在前面板1064的外侧，用户可以在需要时方便地维护(例如，修理或更换)共同封装光模块1074。每个共同封装光模块1074用来将从外部光纤电缆1076接收的输入光信号转换为输入电信号，所述输入电信号通过竖直印刷电路板1068中或上的信号线传输到至少一个数据处理芯片1070。共同封装光模块1074还将来自至少一个数据处理芯片1070的输出电信号转换成输出光信号以提供给外部光纤电缆1076。通过安装在后面板1036上的排气风扇1050将壳体1062内的热空气从壳体1062排出。
举例来说，至少一个数据处理芯片1070可以包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、或专用集成电路(ASIC)。例如，每个共同封装光模块1074可以包括类似于图17中的集成光通信设备448、462、466或472、图20中的集成光通信设备210、图23中的集成通信设备612、图26中的光/电通信接口684、图28中的光/电通信接口724或图29中的光/电通信接口760、图32中的集成光通信设备512或图43中具有连接器的光模块868。例如，每根光纤电缆1076可以包括光纤226(图2、4)、272(图6、7)、582(图22、23)或734(图28)或光纤电缆762(图762)、956(图53)或996(图61)。
举例来说，共同封装光模块1074可以包括第一光连接器部件(例如，图17的456、图22或23的578或图28的746)，用来可拆卸地耦合到附接到外部光纤电缆1076的第二光连接器部件(例如，图17的458、图22或23的580或图28的748)。例如，共同封装光模块1074包括光耦合到第一光连接器部件的光子集成电路(例如，图17的450、464、468或474，图22的586，图23的618或图28的726)。光子集成电路从第一光连接器部件接收输入光信号并基于输入光信号生成输入电信号。至少一部分光子集成电路生成的输入电信号通过竖直印刷电路板1068中或上的电信号线传输到至少一个数据处理芯片1070。例如，光子集成电路可以用来接收来自至少一个数据处理芯片1070的输出电信号，并根据输出电信号生成输出光信号。输出光信号通过第一和第二光连接器部件传输到外部光纤电缆1076。
在一些示例中，光纤电缆1076可以包括例如10个或更多个光纤芯，并且第一光连接器部件用来将10个或更多个信道的光信号耦合到光子集成电路。在一些示例中，光纤电缆1076可以包括100个或更多个光纤芯，并且第一光连接器部件用来将100个或更多个信道的光信号耦合到光子集成电路。在一些示例中，光纤电缆1076可以包括500个或更多个光纤芯，并且第一光连接器部件用来将500个或更多个信道的光信号耦合到光子集成电路。在一些示例中，光纤电缆1076可以包括1000个或更多个光纤芯，并且第一光连接器部件用来将1000个或更多个信道的光信号耦合到光子集成电路。
在一些实施方案中，光子集成电路可以用来基于接收到的光信号生成第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于一个信道的第一光信号而生成。每个共同封装光模块1074可以包括第一串行器/解串器模块，所述第一串行器/解串器模块包括串行器单元和解串器单元，其中第一串行器/解串器模块用来基于第一串行电信号生成多组第一并行电信号，并调节电信号，每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成。每个共同封装光模块1074可以包括第二串行器/解串器模块，所述第二串行器/解串器模块包括串行器单元和解串器单元，其中第二串行器/解串器模块用来基于多组第一并行电信号生成第二串行电信号，每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成。
在一些示例中，机架式服务器1060可以包括4个或更多个共同封装光模块1074，这些光模块1074用来可拆卸地耦合到与对应光纤电缆1076附接的对应第二光连接器部件。例如，机架式服务器1060可以包括16个或更多个共同封装光模块1074，其用来可拆卸地耦合到与对应光纤电缆1076附接的对应第二光连接器部件。在一些示例中，每个光纤电缆1076可以包括10个或更多个光纤芯。在一些示例中，每根光纤电缆1076可以包括100个或更多个光纤芯。在一些示例中，每根光纤电缆1076可以包括500个或更多个光纤芯。在一些示例中，每根光纤电缆1076可以包括1000个或更多个光纤芯。每根光纤可以传输一个或多个信道的光信号。例如，至少一个数据处理芯片1070可以包括网络交换机，所述网络交换机用来从与第一信道的光信号相关的输入端口接收数据，并将数据转发到与第二信道的光信号相关的输出端口。
在一些实施方案中，共同封装光模块1074可拆卸地耦合到竖直印刷电路板1068。例如，共同封装光模块1074可以使用包括诸如弹簧加载元件、压缩中介层或平面网格阵列的电触点电耦合到竖直印刷电路板1068。
请参考图69A和69B，在一些实施方案中，机架式服务器1080包括具有前面板1084的壳体1082。机架式服务器1080类似于图68A中的机架式服务器1060，除了在前面板1084上安装一个或多个风扇以及在壳体1082中安装一个或多个空气通风口以将空气流向散热设备以外。举例来说，机架式服务器1080可以包括安装在竖直印刷电路板1068左侧的前面板1084上的第一入口风扇1086a，以及安装在竖直印刷电路板1068右侧的前面板1084上的第二入口风扇1086b。术语“右”和“左”是指图中所示组件的相对位置。可以理解，根据具有第一和第二模块的设备的定向，位于第二模块“左”或“右”的第一模块实际上可以在第二模块的“右”或“左”(或任何其它相对位置)。入口风扇和排气风扇以推拉方式操作，其中入口风扇1086a和1086b(统称为1086)将冷空气拉入壳体1082，而排气风扇1050将热空气推出壳体1082。前面板或面盘1064中的入口风扇1086和机架后侧上的排气风扇1050通过壳体或罩壳生成压力梯度，以与包括后侧排气风扇的标准1RU实施方案相比改善空气冷却。
在一些实施方案中，左侧空气通风口1088a和右侧空气通风口1088b安装在壳体1082中以将气流导向散热设备1072。空气通风口1088a、1088b(统称为1088)分隔壳体1082中的空间并且迫使空气从入口风扇1086a和1086b流动，经过散热设备1072的散热片表面，并流向空气通风口1088的远端之间的开口1090。入口风扇1086a和1086b附近的空气流动方向1086b由箭头1092a和1092b表示。空气通风口1088增加流过散热片表面的空气量并提高散热效率。散热片被定向成沿着大体上平行于壳体1082的底表面1038的平面延伸。举例来说，空气通风口1088可以具有弯曲的形状，例如，如图所示的S形。空气通风口1088的弯曲形状可以最大化散热器的效率。在一些示例中，空气通风口1088也可以具有线性形状。
举例来说，散热器可以是板-散热片式(plate-fin)散热器、引脚-散热片式(pin-fin)散热器或板-引脚-散热片式(plate-pin-fin)散热器。引脚可以具有正方形或圆形横截面。散热器配置(例如，引脚间距、引脚或散热片的长度)和通风口配置可以为了优化散热器效率而设计。
例如，共同封装光模块1074可以使用包括诸如弹簧加载元件、压缩中介层或平面网格阵列的电触点电耦合到竖直印刷电路板1068。例如，当使用压缩中介层时，竖直电路板1068可以放置在特定位置以使得共同封装光模块1074的压缩中介层的面与面盘1064和入口风扇1086共面。
请参考图70，在一些实施方案中，机架式服务器1090与图69中机架式服务器1080类似，其中包括安装在前面板上的入口风扇。与机架式服务器1080的入口风扇相比，机架式服务器1090的入口风扇略微旋转，以提高散热器的效率。入口风扇的旋转轴，不是平行于相对于壳体1082的前后方向，而是可以稍微向内旋转。例如，左入口风扇1092a的旋转轴可以稍微顺时针旋转，而右入口风扇1092b的旋转轴可以稍微逆时针旋转，以增强穿过散热片表面的气流，进一步提高散热效率。
在一些实施方案中，可以通过进一步朝向壳体后部地放置竖直电路板1068和散热设备1072来提高散热效率，使得更大量的空气流过散热设备1072散热片的表面。
请参考图71A至71B，机架式服务器1100包括具有前面板或面盘1104的壳体1102，其中面盘1104提供共同封装光模块1074的压缩中介层所在的部分被插入相对于原始面盘1104距离为d。面盘1104具有凹入部分或插入部分1106，所述凹入部分或插入部分1106相对于前面板1104的其它部分(例如，安装入口风扇1086a和1086b的部分)与壳体1102的后部部分偏移距离为d(称为“前面板插入距离”)。插入部分1106被称为“凹入式前面板”、“凹入式面盘”、“前面板插入部”或“面盘插入部”。竖直印刷电路板1068附接到插入部分1106，所述插入部分1106包括允许共同封装光模块1074穿过的开口。插入部分1106有足够的面积来容纳共同封装光模块1074。
通过在前面板1104中提供插入部分1106，散热设备1072的散热片可以更最佳地定位以更靠近由入口风扇1086生成的主气流，同时保持共同封装光模块1074的可维护性，例如，允许用户在不打开壳体1102的情况下修理或更换损坏的共同封装光模块1074。散热器配置(例如，引脚间距、引脚或散热片的长度)和通风口配置可以为了优化散热器效率而设计。此外，也可以优化前面板插入距离d以提高散热器效率。
请参考图72，在一些实施方案中，机架式服务器1110与图71中的机架式服务器1100类似，除了服务器1110包括散热设备1112以外，其中散热设备1112与图71相比，散热片1114a和1114b延伸超出竖直印刷电路板1068的边缘并且更靠近入口风扇1086a、1086b。可以选择散热片的配置(例如散热片的形状、尺寸和数量)以最大限度地提高散热效率。
请参考图73A和73B，在一些实施方案中，机架式服务器1120包括具有前面板1124、后面板1036、底面板1038、顶面板和侧面板1040的壳体1122。壳体1122的宽度和高度可以与图68A中壳体1062类似。服务器1120包括平行于底面板1038延伸的第一印刷电路板1066，以及垂直于第一印刷电路板1066安装的一个或多个竖直印刷电路板，例如1126a和1126b(统称为1126)。服务器1120包括安装在前面板1124上的一个或多个入口风扇1086和安装在后面板1036上的一个或多个排气风扇1050。壳体1122中的气流通常是前后方向。气流的方向由箭头1134表示。
每个竖直印刷电路板1126具有第一表面和第二表面。第一表面限定了竖直印刷电路板1126的长度和宽度。第一和第二表面之间的距离限定了竖直印刷电路板1126的厚度。竖直印刷电路板1126a或1126b被定向成使得第一表面大体上平行于壳体1122的前后方向平面延伸。至少一个数据处理芯片1128a或1128b分别电耦合到竖直印刷电路板1126a或1126b的第一表面。在一些示例中，至少一个数据处理芯片1128a或1128b安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到印刷电路板1126a或1126b。散热设备1130a或1130b分别热耦合到至少一个数据处理芯片1128a或1128b。散热设备1130包括沿着大体上平行于壳体1122的底面板1038的平面延伸的散热片。散热器1130a和1130b分别位于入口风扇1086a和1086b的后面，以最大化穿过散热器1130的散热片和/或引脚的气流。
至少一个共同封装光模块1132a或1132b分别安装在竖直印刷电路板1126a或1126b的第二侧。共同封装光模块1132通过光互连链路光耦合到安装在前面板1124上的光接口(图中未展示)。光接口光耦合到外部光纤电缆。竖直印刷电路板1126和散热设备1130散热片的定向可被选择以最大化散热。
请参考图74A至74B，在一些实施方案中，机架式服务器1150包括竖直印刷电路板1152a和1152b(统称为1152)，其具有沿着相对于壳体或罩壳大体上平行于前后方向的平面延伸的表面，类似于图73中竖直印刷电路板1126a和1126b。机架式服务器1150包括壳体1154，壳体1154具有改进过的前面板或面盘1156，前面板或面盘1156具有插入部分1158，用来改进共同封装光模块1160a和1160b(统称为1160)的触及(access)和现场可维护性，它们分别安装在竖直印刷电路板1152a和1152b上。插入部分1158被称为“前面板插入部”或“面盘插入部”。插入部分1158具有宽度w，所述宽度经选择以实现共同封装光模块1160的热插拔、现场可维护性，从而避免机架式服务器1150进行维护时需要停止服务。
举例来说，插入部分1158包括第一壁1162、第二壁1164和第三壁1166。第一壁1162大体上平行于第二壁1164，第三壁1166位于第一壁1162和第二壁1164之间。例如，第一壁1162沿大体上平行于相对于壳体1122的前后方向的方向延伸。竖直印刷电路板1152a附接到插入部分1158的第一壁1162，并且竖直印刷电路板1152b附接到插入部分1158的第一壁1162。第一壁1162包括允许共同封装光模块1160a穿过的开口，并且第二壁1164包括开口以使共同封装光模块1160b可以通过。例如，入口风扇1086c可以安装在第三壁1166上。
每个竖直印刷电路板1152具有第一表面和第二表面。第一表面限定了竖直印刷电路板1152的长度和宽度。第一和第二表面之间的距离限定了竖直印刷电路板1152的厚度。竖直印刷电路板1152a或1152b被定向成使得第一表面大体上平行于壳体1154的前后方向的平面延伸。至少一个数据处理芯片1170a或1170b分别电耦合到竖直印刷电路板1152a或1152b的第一表面。在一些示例中，至少一个数据处理芯片1170a或1170b安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到印刷电路板1152a或1152b。散热设备1168a或1168b分别热耦合到至少一个数据处理芯片1170a或1170b。散热设备1168包括沿着大体上平行于壳体1154的底面板1038的平面延伸的散热片。散热器1168a和1168b分别位于入口风扇1086a和1086b的后面，以最大化穿过散热器1168a和1168b的散热片和/或引脚的气流。
请参考图75A至75B，在一些实施方案中，机架式服务器1180包括具有前面板1184的壳体1182，前面板1184具有插入部分1186(称为“前面板插入部”或“面盘插入部”)。例如，插入部分1186包括第一壁1188和第二壁1190，它们被定向以使用户更容易将光纤电缆(例如，1076)从服务器1180或共同封装光模块1074连接或断开。例如，第一壁1188可以相对于前面板1184的标称平面1192成角度θ1，其中0<θ1<90°。第二壁1190可以相对于前面板的标称平面1192成角度θ2，其中0<θ2<90°。角度θ1和θ2可以相同或不同。前面板1184的标称平面1192垂直于侧面板1040和底面板。
举例来说，第一竖直印刷电路板1152a附接到第一壁1188，且第二竖直印刷电路板1152b附接到第二壁1190。与图68A的机架式服务器1060、图69A的机架式服务器1080和图71的机架式服务器1100相比，机架式服务器1180由于倾斜的前面板插入部而具有更大的前面板面积并且可以连接到更多的光纤电缆。
将第一和第二壁1188、1190定位成相对于前面板的标称平面在0°和90°之间的角度改善了共同封装光模块的触及和现场可维护性。将机架式服务器1180与图74A中的机架式服务器1150相比，服务器1180允许用户更容易地触及位于离前面板的标称平面更远的共同封装光模块。选择角度θ1和θ2以在增加可连接到服务器的光纤电缆数量和提供对服务器的所有共同封装光模块的轻松触及之间取得平衡。前面板插入宽度和角度被配置用来实现热插拔、现场可维护性，以避免交换机和机架因维护而停止服务。
举例来说，入口风扇1086a和1086b可以安装在前面板1184上。外部空气由入口风扇1086a、1086b吸入，穿过散热器1168a、1168b的散热片和/或引脚的表面，并流动朝向壳体1182的后部。通过入口风扇1186a和1186b进入的空气的流动方向的示例由箭头1198a、1198b、1198c和1198d表示。
请参考图75B和75C，在一些实施方案中，前面板1184包括上部通风口1194a和挡板以引导外部空气通过上部通风口1194a进入后向下和向后流动，使得空气经过一些散热片的表面和/或散热器1186的引脚(例如，包括更靠近散热器1186顶部的散热片和/或引脚)，然后流向安装在前面板的远端或后端处或附近的入口风扇1086c。前面板1184包括下部通风口1194b和挡板以引导外部空气通过下部通风口1194b进入后向上和向后流动，使得空气经过一些散热片的表面和/或散热器1186的引脚(例如，包括更靠近散热器1186底部的散热片和/或引脚)，然后流向入口风扇1086c。通过上部和下部通风口1194a、1194b到入口风扇1086c的空气流动的示例由图75C中的箭头1196a、1196b、1196c和1196d表示。
举例来说，如果入口风扇1086c用来通过入口风扇1086c正前方的开口接收空气，则连接到共同封装光模块1074的光纤电缆可能会阻挡入口风扇1086c的空气流动。通过使用上部通风口1194a、下部通风口1194b和挡板来引导如上所述的空气流动，可以提高系统的散热效率(与没有通风口1194和挡板相比)。
请参考图76，在一些实施方案中，网络交换机系统1210包括安装在服务器机架1214中的多个机架式交换机服务器1212。网络交换机机架包括顶部机架交换机1216，用来路由网络交换机系统1210中的交换机服务器1212之间的数据，并用作网络交换机系统1210和其它网络交换机系统之间的网关。网络交换机系统1210中的机架式交换机服务器1212的配置方式可以与上下文描述的任何机架式服务器类似。
在一些实施方案中，可以通过将竖直印刷电路板定位在前面板后面来修改图68A、69A和70中机架式服务器的示例。共同封装光模块可以通过短的光连接路径，例如光纤跳线，光连接到安装在前面板上的光纤连接器部件。
请参考图77A和77B，在一些实施方案中，机架式服务器1220包括具有前面板1224、后面板1036、顶面板1226、底面板1038和侧面板1040的壳体1222。前面板1224可以打开以使用户在不从机架上拆卸机架式服务器1220的情况下触及组件。竖直安装的印刷电路板1230大体上平行于前面板1224并凹进前面板1224，即以小距离(例如，小于6英寸、或小于3英寸、或小于2英寸)与前面板1224的后部间隔开。印刷电路板1230包括相对于壳体1222面向前的第一侧和相对于壳体1222面向后方的第二侧。至少一个数据处理芯片1070电耦合到竖直印刷电路板1226的第二侧，并且散热设备或散热器1072热耦合到至少一个数据处理芯片1070。在一些示例中，至少一个数据处理芯片1070安装在基板(例如陶瓷基板)上，并且基板附接到印刷电路板1226。
共同封装光模块1074(也称为光/电通信接口)附接到竖直印刷电路板1230的第一侧(即面向壳体1222的前外部的一侧)。在一些示例中，共同封装光模块1074安装在附接到竖直印刷电路板1230的基板上，其中基板上的电触点电耦合到竖直印刷电路板1230上对应的电触点。在一些示例中，至少一个数据处理芯片1070安装在基板的后侧，并且共同封装光模块1074可拆卸地附接到基板的前侧，其中基板提供至少一个数据处理芯片1070和共同封装光模块1074之间的高速连接。例如，基板可以附接到印刷电路板1068的前侧，其中印刷电路板1068包括一个或多个开口，以将至少一个数据处理芯片1070安装在基板的后侧上。印刷电路板1068可以从母板向基板(并因此向至少一个数据处理芯片1070和共同封装光模块1074)提供电力，并使得至少一个数据处理芯片1070和共同封装光模块1074使用低速电链路连接到母板。与图69B和71B中的示例类似，可以将共同封装光模块1074的阵列安装在竖直印刷电路板1230(或基板)上。共同封装光模块1074和竖直印刷电路板1070(或基板)之间的电连接可以是可拆卸的，例如，通过使用平面网格阵列和/或压缩中介层。共同封装光模块1074通过短光纤跳线1234a、1234b(统称为1234)光连接到安装在前面板1224上的第一光纤连接器部件1232。当前面板1224关闭时，用户可将第二光纤连接器部件1236插入到前面板1224上的第一光纤连接器部件1232中，其中第二光纤连接器部件1236连接到包括光纤阵列的光纤电缆1238。
在一些实施方案中，机架式服务器1220预先装有共同封装光模块1074，用户不需要触及共同封装光模块1074，除非模块需要维护。在机架式服务器1220的正常操作期间，用户主要触及前面板1224上的第一光纤连接器部件1232以连接到光纤电缆1238。
一个或多个入口风扇，诸如1086a、1086b，可以安装在前面板1224上，类似于图69A和70所示的示例。入口风扇1086、散热器1072和空气通风口1088a、1088b的位置和配置被选择以最大化散热器1072的热传递效率。
机架式服务器1220可以具有许多优点。通过将竖直印刷电路板1230放置在壳体1222内的凹陷位置，竖直印刷电路板1230能被壳体1222更好地保护，例如，防止用户意外撞到电路板1230。通过将竖直印刷电路板板1230定向成与前面板1224大体上平行，并且将共同封装光模块1074安装在电路板1230面向前方向的一侧，用户无需拆卸即可触及共同封装光模块1074以维护机架式服务器1220。
在一些实施方案中，前面板1224使用铰链1228耦合到底面板1038，用来使得前面板1224可以在机架式服务器1220的正常操作期间被牢固地关闭并且容易地打开以进行维护。例如，如果共同封装光模块1074发生故障，则技术人员可以打开前面板1224并将其向下旋转到水平位置以触及共同封装光模块1074来修复或更换它。例如，前面板1224的移动由双向箭头1250表示。在一些实施方案中，不同的光纤跳线1234可以具有不同的长度，这取决于由光纤跳线1234连接的部件之间的距离。例如，共同封装光模块1074和通过光纤跳线1234a连接的第一光纤连接器部件1232之间的距离小于共同封装光模块1074和通过光纤跳线1234b连接的第一光纤连接器部件1232之间的距离，因此光纤跳线1234a可以比光纤跳线1234b短。如此一来，通过使用具有适当长度的光纤跳线，可以减少当前面板1224关闭并处于其竖直位置时由壳体1222内部的光纤跳线1234造成的混乱。
在一些实施方案中，前面板1224可以被配置为使用提升铰链打开和向上提升。这有助于当机架式服务器位于机架顶部附近的情况。在一些示例中，前面板1224可以通过使用铰链连接到侧面板1040，使得前面板1224可以打开和侧向旋转。在一些示例中，前面板可以包括左前子面板和右前子面板，其中左前子面板通过第一铰链耦合到左侧面板1040，且右前子面板通过第二铰链耦合到右侧面板1040。左前子面板可以打开并朝左侧旋转，右前子面板可以打开并朝右侧旋转。前面板的这些不同配置能够保护竖直印刷电路板1230并方便地触及共同封装光模块1074。
在一些示例中，与图71A所示的示例类似，前面板可以具有插入部分，其中竖直印刷电路板相对于前面板的插入部分处于凹进位置，即与前面板的插入部分的后部相距小的距离。前面板插入距离、竖直印刷电路板与前面板插入部分之间的距离以及空气通风口配置可以适当调整以最大化散热器效率。
请参考图78，在一些实施方案中，机架式服务器1240可以类似于图74A中的机架式服务器1150，除了竖直印刷电路板位于相对于前面板的插入部分的壁的凹进位置以外。举例来说，竖直印刷电路板1152a相对于插入部分1244的第一壁1242a处于凹进位置，即竖直印刷电路板1152a与第一壁1242a向左间隔开一小段距离。竖直印刷电路板1152b相对于插入部分1244的第二壁1242b处于凹进位置，即竖直印刷电路板1152b与第二壁1242b向右隔开一小段距离。
例如，第一壁1242a可以通过铰链连接到底面板或顶面板，使得第一壁1242a可以在机架式服务器1240的正常操作期间关闭，并且于维护服务器1240期间打开。第一壁1242a与第二壁1242b之间的距离w2可适当调整为足够大以使第一壁1242a和第二壁1242b能够正确打开。这种设计具有类似于图77A、77B中机架式服务器1220的优点。
在一些实施方案中，机架式服务器可以类似于图75A至75C中所示的机架式服务器1180，除了竖直印刷电路板相对于前面板的插入部分的壁处于凹进位置以外。举例来说，第一竖直印刷电路板相对于插入部分1186的第一壁1188处于凹进位置，且第二竖直印刷电路板相对于插入部分1186的第二壁1190处于凹进位置。例如，第一壁1188可以通过铰链连接到底面板或顶面板，使得第一壁1188可以在机架式服务器的正常操作期间关闭并在服务器维护期间打开。角度θ1和θ2可以适当调整以使第一壁1188和第二壁1190能够正确打开。这种设计具有类似于图77A、77B中机架式服务器1220的优点。
与常规设计相比，上述机架安装单元(例如，图68A中的机架式服务器1060、图69A、70中的机架式服务器1090、图71A、72中的机架式服务器1100、图73A中的机架式服务器1120、图74A中的机架式服务器1150、图75A中的机架式服务器1180、图77B中的机架式服务器1120以及图78中的机架式服务器1240)的热架构的特征是，使用了每个模块或接口具有更高的带宽的共同封装光模块或光/电通信接口。例如，每个共同封装光模块或光/电通信接口可以耦合到携带大量密集封装的光纤芯的光纤电缆。图9展示了集成光通信设备282的示例，其中提供给光子集成电路的光信号可以具有约12.8Tbps的总带宽。通过使用具有更高带宽的共同封装光模块或光/电通信接口，减少了机架安装单元给定总带宽所需情况下共同封装光模块或光/电通信接口的数量，因此可以减少外壳前面板上预留用于连接光纤的面积。从而与传统设计相比，可以在前面板上添加一个或多个入口风扇以改善热管理，同时能维持甚至能增加机架安装单元的总带宽。
在一些实施方案中，对于图72、74A、75A和78所示的示例，以及竖直印刷电路板相对于前面板处于凹进位置的变型，壳体的每个顶面板和底面板的形状可以在前部具有插入部分以对应于前面板的插入部分。如此一来可以更方便地触及共同封装光模块或安装在前面板上的光连接器部件，而不受顶面板和底面板的阻碍。在一些实施方案中，服务器机架(例如，图76中的1214)被设计成使得服务器机架的前支撑结构还具有与安装在服务器机架中的机架式服务器前面板的插入部分相对应的插入部分。例如，定制服务器机架被设计成用来安装机架式服务器，这些服务器都具有与图74A中插入部分1158类似的插入部分。例如，定制服务器机架可以设计成用来安装机架式服务器，这些服务器都具有与图75A中插入部分1186类似的插入部分。在这样的示例中，插入部分从最底部的服务器没有任何阻碍地竖直地延伸到最顶部的服务器，使得用户更容易触及到共同封装光模块或光连接器部件。
在一些实施方案中，对于图72、74A、75A和78中所示的示例，以及竖直印刷电路板相对于前面板处于凹进位置的变型，壳体的顶面板和底面板的形状可以类似于标准机架安装单元，例如，顶面板和底面板可以具有大致矩形形状。
图68A、68B、69A至75C和77A至78所示的示例中，类似于图43中所示的网格结构870的网格结构可以附接到竖直印刷电路板上。网格结构可以作为(i)散热装置/散热器和(ii)用于共同封装光模块(例如1074)或光/电通信接口的机械固定装置。
图96至97B是机架式服务器1820的示例的示意图，机架式服务器1820包括位于机架式服务器1820的前部部分的竖直定向电路板1822。图96展示了机架式服务器1820的俯视图，图97A展示了机架式服务器1820的透视图，以及图97B展示了机架式服务器1820拆卸顶面板的透视图。机架式服务器1820具有主动气流管理系统，所述系统用来在机架式服务器1820的操作期间从数据处理器去除热。
请参考图96、97A和97B，在一些实施方案中，机架式服务器1820包括壳体1824，壳体1824具有前面板1826、左侧面板1828、右侧面板1840、底面板1841、顶面板1843和后面板1842。前面板1826可以类似于图68A、68B、69A至72、77A和77B所示示例中的前面板。例如，竖直定向的电路板1822可以是前面板1826的一部分，或者附接到前面板1826，或者定位在前面板1826附近，其中电路板1822和前面板1826之间的距离不大于例如6英寸。数据处理器1844(其可以是诸如网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路)(参照图99)安装在电路板1822上。
散热模块1846(例如，散热器)热耦合到数据处理器1844并且用来消散数据处理器1828在操作期间生成的热。散热模块1846可类似于图68A、68C、69A、70和71A中的散热设备1072。在一些示例中，为了优化散热，散热模块1846包括具有散热表面的散热片或散热引脚。在一些示例中，散热模块1846包括热耦合到散热片或散热引脚的均热板。机架式服务器1820可以包括其它组件，例如电源单元、后部出口风扇、一个或多个额外的水平定向电路板、一个或多个安装在水平定向电路板上的额外数据处理器、以及一个或多个额外空气通风口，其已在机架式服务器的其它实施例中描述过，在此不再赘述。
在一些实施方案中，主动气流管理系统包括入口风扇1848，所述入口风扇1848位于散热模块1846的左侧并且定向为将进入的空气向右吹向散热模块1846。前开口1850提供入口风扇1848进入的空气。前开口1850可以定位在入口风扇1848的左侧。如图96所示，电路板1822大体上平行于前面板1826，并且入口风扇1848的旋转轴大体上平行于电路板1822的平面。入口风扇1848的定向也可以稍微不同。例如，入口风扇1848的旋转轴可以相对于前面板1826的平面成角度θ，角度θ是沿着平行于底面板1841的平面而测量的，其中θ≤45°，或在一些示例中，θ≤25°，或在一些示例中，θ≤5°，或者在一些示例中，θ＝0°。
在一些实施方案中，挡板或空气通风口1852(或内面板或内壁)用来将进入开口1850的空气朝向入口风扇1848引导。箭头1854展示了气流从开口1850到风扇1848的大致方向。在一些示例中，空气通风口1852从壳体1840的左面板1828延伸到入口风扇1848的后边缘。空气通风口1852可以是直的或弯曲的。在一些示例中，空气通风口1852可以用来引导入口风扇1848朝向散热模块1846吹出入口空气。例如，空气通风口1852可以从左侧面板1828延伸到散热模块1846的左边缘。例如，空气通风口1852可以从左侧面板1828延伸到位于或靠近散热模块1846后部的位置，其中所述位置可以是散热模块1846的左后部到右后部中的任何位置。空气通风口1852可在竖直方向上从底面板1841延伸到顶面板1843。箭头1856展示了空气流过和流出散热模块1846的大致方向。
举例来说，空气通风口1852、左侧面板1828的前部部分、前面板1826、电路板1822、底面板1841的前部部分和顶面板1843的前部部分可以形成引导进入的冷空气流过散热模块1846的散热表面的空气管道。根据设计，空气管道可以延伸到散热模块1846的左边缘、散热模块1846的中间部分或者大约延伸散热模块1846的整个长度(从左到右)。
入口风扇1848和空气通风口1852被设计成改善穿过散热模块1846的散热表面的气流，以优化或最大化从数据处理器1844通过散热模块1846到环境空气的散热。不同的机架式服务器可以有不同长度的竖直安装的电路板，可以有不同散热要求的数据处理器，可以有不同设计的散热模块。例如，散热片和/或引脚可以具有不同的配置。入口风扇1848和空气通风口1852也可以具有任何一种配置，以便优化或最大化对数据处理器1844的散热。在图96中，入口风扇1848引导空气大致沿平行于前面板的方向(在这个示例中，从左到右)流过散热模块1846的散热表面。在一些实施方案中，前开口可位于前面板的右侧，入口风扇可位于散热模块的右侧，引导空气从右向左流过散热模块的散热表面。空气通风口可以相应地修改以优化气流及对数据处理器的散热。
图98是机架式服务器1820的前部部分的示意图。挡板或空气通风口1852、底面板1841的一部分、顶面板1843的一部分和左侧面板1828的一部分形成管道，所述管道用来将外部空气引向入口风扇1848。安全机构(图中未展示)，例如保护网，允许空气大致上自由通过，同时阻挡较大的物体，例如用户的手指，可以放置在整个开口1850上。
在一些示例中，将入口风扇定向为面向侧面方向而不是正面方向(如在图69A和71A中所示的示例)可以提高操作机架式服务器1820的用户的安全性和舒适度。在一些示例中，将入口风扇朝向侧面方向而不是正面方向可以避免在散热模块中存在几乎没有气流的区域。在图71A的示例中，左右入口风扇分别将空气吹向散热设备1072的左侧和右侧区域。由于前部入口风扇和后部出气风扇生成的气压梯度，进入的空气被朝向散热模块的后部抽吸。在某些情况下，进入散热设备1072左侧的进入空气在到达散热设备1072的中间部分之前即被拉向散热设备1072的后部。类似地，进入散热设备1072右侧的进入空气散热设备1072在到达散热设备1072的中间部分之前即被拉向散热设备1072的后部。因此，靠近散热设备1072的中间部分或中前部区域可能成为几乎没有气流的区域，从而降低了散热效率。图96至98中所示的设计避免或减少了这个问题。
前面板1826包括允许机架式服务器1820耦合到光纤电缆和/或电缆的开口或接口端口1860。在一些实施方案中，共同封装光模块1870可以插入到接口端口1860中，其中共同封装光模块1870用作数据处理器1844的光/电通信接口。共同封装光模块已在本文件的前面部分中被描述。
图99的上图1880是包括前面板1826的示例的透视前视图，而下图1882则是前面板1826的透视后视图。下图1882展示安装在竖直定向电路板1822的后侧的数据处理器1844。前面板1826包括开口或接口端口1860，从而允许插入通信接口模块，例如共同封装光模块，以提供数据处理器1844和外部光纤电缆或电缆之间的接口。数据处理器1844和共同封装光模块之间光和电信号路径此前已经在本文件中进行了描述。
图100是机架式服务器1890的示例的俯视图，其包括竖直定向的电路板1822，其位于机架式服务器1890的前部部分。数据处理器1844安装在电路板1822上，且散热模块1846热耦合到数据处理器1844。机架式服务器1890具有主动气流管理系统，用来在操作期间从数据处理器1844去除热。机架式服务器1890包括与机架式服务器1820(图96)类似的组件，在此不再描述。
在一些实施方案中，主动气流管理系统包括入口风扇1894，所述入口风扇1894位于散热模块1846的左侧并且定向使得入口空气向右吹向散热模块1846。前开口1850使进入的空气可通过入口风扇1894。前开口1850可位于入口风扇1894的左侧。例如，入口风扇1894可具有相对于前面板1826成角度θ的旋转轴，其中θ≤45°。在一些示例中，θ≤25°。在一些示例中，θ≤5°。在一些示例中，电路板1822大体上平行于前面板1826，并且入口风扇1894的旋转轴大体上平行于电路板1822。入口风扇1894，
在一些实施方案中，第一挡板或空气通风口1892用来引导空气从开口1850朝向入口风扇1894流动，并从入口风扇1894朝向散热模块1846流动。提供第二挡板或空气通风口1908以引导空气从散热模块1846的右侧部分朝向机架式服务器1890的后部流动。第一和第二空气通风口1892、1894可以在竖直方向上从底面板延伸到顶面板。
箭头1902展示了从开口1850到入口风扇1894气流的大致方向。箭头1904展示了从入口风扇1894通过散热模块1846的中心部分气流的大致方向。箭头1906展示了气流通过和离开散热模块1846的右侧部分的大致方向。第一空气通风口1892、左侧面板的前部部分、顶面板的前部部分、底面板的前部部分、前面板1826、电路板1822以及第二空气通风口1908组合形成引导空气流过整个散热模块1846或散热模块1846的大部分的管道，从而增加对数据处理器1844的散热效率。
在这个示例中，第一空气通风口1892包括左弯曲片段1896、中间直片段1898和右弯曲片段1900。左弯曲片段1896从左侧面板延伸到入口风扇1894。左弯曲片段1896引导进入的空气从左到右方向向后流动。中间直片段1898定位在散热模块1846的后部并且从入口风扇1894延伸到超过散热模块1846的中心部分。中间直片段1898通常以左到右方向引导大部分(例如，多于一半)的空气通过散热模块1846。右弯曲片段1900和第二空气通风口1908的组合引导空气从左向右的方向向后流动。第一和第二空气通风口1892、1908的设计可以适当调整以优化散热效率。散热模块1846可以具有与图中所示不同的设计，并且第一和第二空气通风口1892、1908也可以相应地修改。
在图100的示例中，入口风扇1894引导空气大致上沿着平行于前面板1826的方向(在这个示例中，从左到右)流过散热模块1846的散热表面。在一些实施方案中，前面板开口可位于前面板的左侧，入口风扇可位于散热模块的右侧，引导空气从右向左流过散热模块的散热表面。第一和第二空气通风口可以相应地修改以优化气流及对数据处理器的散热。
图35A至37展示了光通信系统1250、1260、1270的示例，其中在每个系统中，光电源供应器或光子供应器将光电源供应光提供给在多个通信设备(例如光转发器)中托管的光子集成电路，并且光电源供应器在通信设备的外部。光电源供应器可以具有其自己的壳体、电源和控制电路系统，独立于通信设备的壳体、电源和控制电路系统。这使得可以独立于通信设备来维护、修理或更换光电源供应器。冗余光电源供应器可以用来在不使通信设备离线的情况下修复或更换有缺陷的外部光电源供应器。外部光电源供应器可以放置在具有专用温度环境的方便集中位置(而不是被塞在可能具有高温的通信设备内部)。因为某些通用部件(例如监控电路系统和热控制单元)可以分摊到更多的通信设备上，外部光电源供应器可以比单独的电源单元更有效地构建。下面描述了用于远程光电源供应器的光纤布线的实施方案。
图79是包括第一通信转发器1282和第二通信转发器1284的光通信系统1280的示例的系统功能框图。第一和第二通信转发器1282、1284中的每一个可以包括一个或多个上述的共同封装光模块。每个通信转发器可以包括例如一个或多个数据处理器，诸如网络交换机、中央处理单元、图形处理器单元、张量处理单元、数字信号处理器和/或其它专用集成电路(ASIC)。在这个示例中，第一通信转发器1282通过第一光通信链路1290向第二通信转发器1284发送光信号并从第二通信转发器1284接收光信号。每个通信转发器1282、1284中的一个或多个数据处理器处理从第一光通信链路1290接收到的数据，并将处理后的数据输出到第一光通信链路1290。光通信系统1280可以扩展以包括额外通信转发器。光通信系统1280也可以扩展以包括两个或多个外部光子供应器之间的额外通信，以协调供应光的各种方面，例如分别发射的波长或分别发射的光脉冲的相对定时。
第一外部光子供应器1286通过第一光电源供应器链路1292向第一通信转发器1282提供光电源供应光，第二外部光子供应器1288通过第二光电源供应器链路1294向第二通信转发器1284提供光电源供应光。在一个示例实施例中，第一外部光子供应器1286和第二外部光子供应器1288提供相同光波长的连续波激光。在另一个示例实施例中，第一外部光子供应器1286和第二外部光子供应器1288提供不同光波长的连续波激光。在又一个示例实施例中，第一外部光子供应器1286向第一通信转发器1282提供第一光学帧模板序列，且第二外部光子供应器1288向第二通信转发器1284提供第二光学帧模板序列。例如，如美国专利16/847,705中所述，每个光学帧模板可以包括各自的帧头和各自的帧体，并且帧体包括各自的光脉冲串。第一通信转发器1282从第一外部光子供应器1286接收第一光学帧模板序列，将数据加载到相应的帧体中以将第一光学帧模序列板转换成第一负载光学帧序列，所述第一负载光学帧序列通过第一光通信链路1290传输到第二通信转发器1284。类似地，第二通信转发器1284从第二外部光子供应器1288接收第二光学帧模板序列，将数据加载到相应的帧体中以将第二光学帧模板序列转换成第二负载光学帧序列，通过第一光通信链路1290传输到第一通信转发器1282。
图80A是包括第一交换机盒1302和第二交换机盒1304的光通信系统1300的示例的示意图。交换机盒1302、1304中的每一个可以包括一个或多个处理器，例如网络交换机。第一和第二交换机盒1302、1304可以分开大于例如1英尺、3英尺、10英尺、100英尺或1000英尺的距离。所述图展示了第一交换机盒1302的前面板1306和第二交换机盒1304的前面板1308的示意图。在此示例中，第一交换机盒1302包括类似于图43中网格结构870的竖直ASIC安装网格结构1310。共同封装光模块1312附接到网格结构1310的感受器。第二交换机盒1304包括类似于图43中网格结构870的竖直ASIC安装网格结构1314。共同封装光模块1316附接到网格结构1314的感受器。第一共同封装光模块1312通过包括多根光纤的光纤的束1318与第二共同封装光模块1316通信。可选的光纤连接器1320可沿光纤的束1318使用，其中光纤的束的较短片段由光纤连接器1320连接。
在一些实施方案中，每个共同封装光模块(例如，1312、1316)包括光子集成电路，所述光子集成电路被配置为将输入光信号转换为提供给数据处理器的输入电信号，并将来自数据处理器的输出电信号转换为输出光信号。共同封装光模块可以包括电子集成电路，所述电子集成电路被配置为在输入电信号被传输到数据处理器之前处理来自光子集成电路的输入电信号，并且在输出电信号被传输到光子集成电路之前处理来自数据处理器的输出电信号。在一些实施方案中，电子集成电路可以包括多个串行器/解串器，其被配置为处理来自光子集成电路的输入电信号，并且处理传输到光子集成电路的输出电信号。电子集成电路可以包括具有多个串行器单元和解串器单元的第一串行器/解串器模块，其中第一串行器/解串器模块被配置为基于由光子集成电路提供的多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，并对电信号进行调节，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成。电子集成电路可以包括具有多个串行器单元和解串器单元的第二串行器/解串器模块，其中第二串行器/解串器模块被配置为基于多组第一并行电信号生成多个第二串行电信号，并且每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成。多个第二串行电信号可以被传输到数据处理器。
第一交换机盒1302包括通过光连接器阵列1324提供光电源供应光的外部光电源供应器1322(即，在共同封装光模块的外部)。在此示例中，光电源供应器1322位于交换机盒1302的壳体内部。光纤1326光耦合到(光连接器阵列1324的)光连接器1328和共同封装光模块1312。光电源供应器1322通过光连接器1328和光纤1326将光电源供应光发送到共同封装光模块1312。例如，共同封装光模块1312包括光子集成电路，所述光子集成电路基于由数据处理器提供的数据调制电源供应光以生成调制的光信号，并通过光纤的束1318中多根光纤中的一根将调制后的光信号传输到共同封装光模块1316。
在一些示例中，光电源供应器1322被配置为在一些光电源供应器模块发生故障的情况下通过具有内置冗余的多个链路向共同封装光模块1312提供光电源供应光。例如，共同封装光模块1312可以设计成从光电源供应器1322接收N个信道的光电源供应光(例如，N1个相同或不同光波长的连续波光信号，或N1个光学帧模板序列)，N1为正整数。光电源供应器1322向共同封装光模块1312提供N1+M1信道的光电源供应光，其中M1信道的光电源供应光用于备用，以防N1个信道的光电源供应光的光学路径中的一个或多个发生故障，M1为正整数。
第二交换机盒1304接收来自共同位置的光电源供应器1330的光电源供应光，所述光电源供应器1330例如在第二交换机盒1304外部并且位于第二交换机盒1304附近，例如与数据中心中的第二交换机盒1304位于同一机架中。光电源供应器1330包括光连接器1332的阵列。光纤1334光耦合到(光连接器1332的)光连接器1336和共同封装光模块1316。光电源供应器1330通过光连接器1336和光纤1334发送光电源供应光到达共同封装光模块1316。例如，共同封装光模块1316包括光子集成电路，所述光子集成电路基于数据处理器提供的数据调制电源供应光以生成调制光信号，并通过光纤的束1318中的一根光纤将调制光信号传输到共同封装光模块1312。
在一些示例中，光电源供应器1330被配置为在一些光电源供应器模块发生故障的情况下，通过具有内置冗余的多个链路向共同封装光模块1316提供光电源供应光。例如，可将共同封装光模块1316设计成从光电源供应器1322接收N2个信道的光电源供应光(例如，相同或不同光波长的N2个信道连续波光信号，或N2个光学帧模板序列)，N2为正整数。光电源供应器1322向共同封装光模块1312提供N2+M2个信道的光电源供应光，其中M2个信道的光电源供应光用于备用，以防N2个信道光电源供应光的一个或多个发生故障，M2为正整数。
图80B是光纤电缆组合件1340的示例的示意图，所述光纤电缆组合件1340用于使第一共同封装光模块1312接收来自第一光电源供应器1322的光电源光，使第二共同封装光模块1316接收来自第二光电源供应器1330的光电源供应光，并使第一共同封装光模块1312与第二共同封装光模块1316通信。图80C是光纤电缆组合件1340的放大图，但没有一些参考符号以增强图示的清晰度。
光纤电缆组合件1340包括第一光纤连接器1342、第二光纤连接器1344、第三光纤连接器1346和第四光纤连接器1348。第一光纤连接器1342被设计和配置为光耦合到第一共同封装光模块1312。例如，第一光纤连接器1342可被配置为与第一共同封装光模块1312的连接器部件或与第一共同封装光模块1312光耦合的连接器部件配合。第一、第二、第三和第四光纤连接器1342、1344、1346、1348可以符合限定用于传输数据和控制信号的光纤互连电缆以及光电源供应光的规范的工业标准。
第一光纤连接器1342包括光电源供应器(PS)光纤端口、发射器(TX)光纤端口和接收器(RX)光纤端口。光电源供应器光纤端口向共同封装光模块1312提供光电源供应光。发射器光纤端口允许共同封装光模块1312传输输出光信号(例如，数据和/或控制信号)，并且接收器光纤端口允许共同封装光模块1312接收输入光信号(例如，数据和/或控制信号)。第一光纤连接器1342中的光电源供应器光纤端口、发射器端口和接收器端口的布置示例在图80D、89和90中展示。
图80D是图80B的上部部分的放大图，增加了第一光纤连接器1342的光纤端口1750的映射和第三光纤连接器1346的光纤端口1752的映射的示例。光纤端口1750的映射展示了当从方向1754观察第一光纤连接器1342时，第一光纤连接器1342的发射器光纤端口(例如，1753)、接收器光纤端口(例如，1755)和电源供应器光纤端口(例如，1751)的位置。光纤端口1752的映射展示了当从方向1756观察第三光纤连接器1346时，第三光纤连接器1346的电源供应器光纤端口(例如，1757)的位置。
第二光纤连接器1344被设计和配置为与第二共同封装光模块1316光耦合。第二光纤连接器1344包括光电源供应器光纤端口、发射器光纤端口和接收器光纤端口。光电源供应器光纤端口向共同封装光模块1316提供光电源供应光。发射器光纤端口允许共同封装光模块1316传输输出光信号，接收器光纤端口允许共同封装光模块1316接收输入光信号。第二光纤连接器1344中的光电源供应器光纤端口、发射器端口和接收器端口的布置示例在图80E、89和90中展示。
图80E是图80B的下部部分的放大图，增加了第二光纤连接器1344的光纤端口1760的映射和第四光纤连接器1348的光纤端口1762的映射的示例。光纤端口1760的映射展示了当在方向1764观察第二光纤连接器1344时，第二光纤连接器1344的发射器光纤端口(例如，1763)、接收器光纤端口(例如，1765)和电源供应器光纤端口(例如，1761)的位置。光纤端口1762的映射展示了当在方向1766上观察第四光纤连接器1348时，第四光纤连接器1348的电源光纤端口(例如，1767)的位置。
第三光连接器1346被设计和配置为光耦合到电源1322。第三光连接器1346包括光电源供应器光纤端口(例如，1757)，电源1322可以通过所述光电源供应器光纤端口输出光电源供应光。第四光连接器1348被设计和配置为光耦合到电源1330。第四光连接器1348包括光电源供应器光纤端口(例如，1762)，电源1322可以通过所述光电源供应器光纤端口输出光电源供应光。
在一些实施方案中，第一和第二光纤连接器1342、1344中的光电源供应器光纤端口、发射器光纤端口和接收器光纤端口被设计为独立于通信设备，即，第一光纤连接器1342可以光耦合到第二交换机盒1304，并且第二光纤连接器1344可以光耦合到第一交换机盒1302，而无需重新映射光纤端口。类似地，第三和第四光纤连接器1346、1348中的光电源供应器光纤端口被设计为独立于光电源供应器，即，如果第一光纤连接器1342光耦合到第二交换机盒1304，则第三光纤连接器1346可以光耦合到第二光电源供应器1330。如果第二光纤连接器1344光耦合到第一交换机盒1302，则第四光纤连接器1348可以光耦合到第一光电源供应器1322。
光纤电缆组合件1340包括第一光纤引导模块1350和第二光纤引导模块1352。根据上下文，光纤引导模块也被称为光纤耦合器或分路器，因为光纤引导模块将多束光纤组合成一束光纤，或将一束光纤分离成多束光纤。第一光纤引导模块1350包括第一端口1354、第二端口1356和第三端口1358。第二光纤引导模块1352包括第一端口1360、第二端口1362和第三端口1364。光纤的束1318通过第一光纤引导模块1350的第一端口1354和第二端口1356以及第二光纤引导模块1352的第二端口1362和第一端口1360从第一光纤连接器1342延伸到第二光纤连接器1344。光纤1326通过第一光纤引导模块1350的第三端口1358和第一端口1354从第三光纤连接器1346延伸到第一光纤连接器1342。光纤1334通过第二光纤引导模块1352的第三端口1364和第一端口1360从第四光纤连接器1348延伸到第二光纤连接器1344。
光纤1318的一部分(或片段)和光纤1326的一部分从第一光纤引导模块1350的第一端口1354延伸到第一光纤连接器1342。光纤1318的一部分从第一光纤引导模块1350的第二端口1356延伸到第二光纤引导模块1352的第二端口1362，沿光纤1318的路径具有可选的光连接器(例如，1320)。光纤1326的一部分从第一光纤连接器1350的第三端口1358延伸到第三光纤连接器1346。光纤1334的一部分从第二光纤连接器1352的第三端口1364延伸到第四光纤连接器1348。
第一光纤引导模块1350被设计成限制光纤的弯曲，使得第一光纤引导模块1350中的任何光纤的弯曲半径大于光纤制造商指定的最小弯曲半径，以避免过多的光损失或光纤损坏。例如，最小弯曲半径可以是2cm、1cm、5mm或2.5mm。其它弯曲半径也是可能的。例如，光纤1318和光纤1326从第一端口1354沿第一方向向外延伸，光纤1318从第二端口1356沿第二方向向外延伸，光纤1326从第三端口1358沿第三方向向外延伸。第一角度在第一和第二方向之间，第二角度在第一和第三方向之间，第三角度在第二和第三方向之间。第一光纤引导模块1350可以被设计为限制光纤的弯曲，使得第一、第二和第三角度中的每一个在例如30°至180°的范围内。
例如，在第一光纤连接器1342和第一光纤引导模块1350的第一端口1354之间的光纤1318部分和光纤1326部分可以被第一共同护套1366包围和保护。在第一光纤引导模块1350的第二端口1356和第二光纤引导模块1352的第二端口1362之间的光纤1318可以被第二共同护套1368包围和保护。在第二光纤连接器1344和第二光纤引导模块1352的第一端口1360之间的光纤1318部分和光纤1334部分可以被第三共同护套1369包围和保护。在第三光纤连接器1346和第一光纤引导模块1350的第三端口1358之间的光纤1326可以被第四共同护套1367包围和保护。在第四光纤连接器1348和第二光纤引导模块1352的第三端口1364之间的光纤1334可以被第五共同护套1370包围和保护。每个共同护套可以是横向柔性的和/或横向可拉伸的，如在例如美国专利申请16/822,103所述。
本文件中描述的一个或多个光纤电缆组合件1340(图80B、80C)和其它光纤电缆组合件(例如，图82B、82C的1400、图84B、84C的1490)可用于光连接与图80A中所示的交换机盒1302、1304相比配置不同的交换机盒，其中这些交换机盒接收来自一个或多个外部光电源供应器的光电源供应光。例如，在一些实施方案中，光纤电缆组合件1340可以附接到安装在光交换机的前面板外侧的光纤阵列连接器，而另一光纤电缆将光纤连接器的内侧连接到安装在位于交换机盒壳体内电路板上的共同封装光模块。共同封装光模块(其包括例如光子集成电路、诸如光电检测器的光/电转换器和诸如激光二极管的电/光转换器)可以与交换机ASIC共同封装并安装在可以竖直或水平定向的电路板上。例如，在一些实施方案中，前面板安装在铰链上，而竖直ASIC安装凹进其后面。参见图77A、77B和78中的示例。光纤电缆组合件1340提供用于交换机盒之间通信的光学路径，以及用于将电源供应光从一个或多个外部光电源供应器传输到交换机盒的光学路径。交换机盒可以具有关于电源供应光和来自光纤连接器的数据和/或控制信号如何传输到光子集成电路或从光子集成电路接收，以及信号如何在光子集成电路和数据处理器之间传输的各种配置中的任何一种。
本文件中描述的一个或多个光纤电缆组合件1340和其它光纤电缆组合件(例如，图82B、82C的1400、图84B、84C的1490)可用于光连接除交换机盒之外的计算设备。例如，计算设备可以是提供各种服务的服务器计算机，列举几个示例如下：例如云计算、数据库处理、音频/视频托管和流式处理、电子邮件、数据存储、网络托管、社交网络、超级计算、科学研究计算、医疗保健数据处理、金融交易处理、物流管理、天气预报或模拟。可以使用一个或多个外部光电源供应器来提供计算设备的光电模块所需的光功率光。例如，在一些实施方案中，一个或多个集中管理的外部光电源供应器可以被配置为针对数据中心中数百或数千台服务器计算机提供光电源供应光，并且一个或多个光电源供应器和服务器计算机可以使用本文件中描述的光纤电缆组合件(例如，1340、1400、1490)和使用本文件中所描述原理的光纤电缆组合件的变型进行光连接。
图81是光通信系统1380的示例的系统功能框图，所述系统包括第一通信转发器1282和第二通信转发器1284，类似于图79中的那些元件。第一通信转发器1282通过第一光通信链路1290向第二通信转发器1284发送光信号并从第二通信转发器1284接收光信号。光通信系统1380可以扩展为包括额外的通信转发器。
外部光子供应器1382通过第一光电源供应器链路1384向第一通信转发器1282提供光电源供应光，并通过第二光电源供应器链路1386向第二通信转发器1284提供光电源供应光。在一个示例中，外部光子供应器1282向第一通信转发器1282和第二通信转发器1284提供连续波光。在一个示例中，连续波光可以具有相同的光波长。在另一个示例中，连续波光可以处于不同的光波长。在又一个示例中，外部光子供应器1282向第一通信转发器1282提供第一光学帧模板序列，并向第二通信转发器1284提供第二光学帧模板序列。每个光学帧模板可以包括相应的帧标头和相应的帧体，并且帧体包括相应的光脉冲串。第一通信转发器1282从外部光子供应器1382接收第一光学帧模板序列，将数据加载到相应的帧体中以将第一光学帧模板序列转换为第一加载光学帧序列，所述第一加载光学帧序列通过第一光通信链路1290传输到第二通信转发器1284。类似地，第二通信转发器1284从外部光子供应器1382接收第二光学帧模板序列，将数据加载到相应的帧体中以将第二光学帧模板序列转换为通过第一光通信链路1290传输到第一通信转发器1282的第二加载光学帧序列。
图82A是光通信系统1390的示例的示意图，其包括与图80A中的那些相似的第一交换机盒1302和第二交换机盒1304。第一交换机盒1302包括竖直ASIC安装网格结构1310，并且共同封装光模块1312被附接到网格结构1310的感受器。第二交换机盒1304包括竖直ASIC安装网格结构1314，并且共同封装光模块1316被附接到网格结构1314的感受器。第一共同封装光模块1312通过包括多根光纤的光纤的束1318与第二共同封装光模块1316通信。
如上面结合图80A至80E所讨论的，第一和第二交换机盒1302、1304可以具有其它配置。例如，可以使用水平安装的ASIC。附接到前面板的光纤阵列连接器可用于将光纤电缆组合件1340光连接到另一根光纤电缆，所述另一根光纤电缆连接到安装在交换机盒内的电路板上的共同封装光模块。前面板可以安装在铰链上，竖直的ASIC安装凹进其后面。交换机盒可以更换为其它类型的服务器计算机。
在示例性实施例中，第一交换机盒1302包括外部光电源供应器1322，其向第一交换机盒1302中的共同封装光模块1312和第二交换机盒1304中的共同封装光模块1316两者提供光电源供应光。在另一个示例性实施例中，光电源供应器可以位于交换机盒1302的外部(参见图80A的1330)。光电源供应器1322通过光连接器阵列1324提供光电源供应光。光纤1392光耦合到光连接器1396和共同封装光模块1312。光电源供应器1322将光电源供应光通过光连接器1396和光纤1392发送到第一交换机盒1302中的共同封装光模块1312。光纤1394光耦合到光连接器1396和共同封装光模块1316。光电源供应器1322通过光连接器1396和光纤1394将光电源供应光发送到第二交换机盒1304中的共同封装光模块1316。
图82B是光纤电缆组合件1400的示例，其可用于使第一共同封装光模块1312能够从光电源供应器1322接收光电源供应光，使第二共同封装光模块1316能够接收来自光电源供应器1322的光电源供应光，并使第一共同封装光模块1312能够与第二共同封装光模块1316通信。图82C是光纤电缆组合件1400的放大图，其没有一些附图标记以使附图更清晰易懂。
光纤电缆组合件1400包括第一光纤连接器1402、第二光纤连接器1404和第三光纤连接器1406。第一光纤连接器1402类似于如图80B、80C、80D所示的第一光纤连接器1342，并且被设计和配置成光耦合到第一共同封装光模块1312。第二光纤连接器1404类似于图80B、80C、80E所示的第二光纤连接器1344，并且被设计和配置为光耦合到第二共同封装光模块1316。第三光连接器1406被设计和配置为光耦合到电源供应器1322。第三光连接器1406包括第一光电源供应器光纤端口(例如，1770，图82D)和第二光电源供应器光纤端口(例如，1772)。电源供应器1322通过第一光电源供应器光纤端口向光纤1392输出光电源供应光，并通过第二光电源供应器光纤端口向光纤1394输出光电源供应光。第一、第二和第三光纤连接器1402、1404、1406可以符合限定用于传输数据和控制信号的光纤互连电缆以及光电源供应光的规范的工业标准。
图82D是在图82B中上部部分的放大图。在图82B中，增加了第一光纤连接器1402的光纤端口1774的映射和第三光纤连接器1406的光纤端口1776的映射的示例。光纤端口1774的映射展示了当在方向1784观察第一光纤连接器1402时，第一光纤连接器1402的发射器光纤端口(例如，1778)、接收器光纤端口(例如，1780)和电源供应器光纤端口(例如，1782)的位置。光纤端口1776的映射展示了当在方向1786观察第三光纤连接器1406时，第三光纤连接器1406的电源供应器光纤端口(例如，1770、1772)的位置。在此示例中，第三光纤连接器1406包括8个光电源供应器光纤端口。
在一些示例中，光电源供应器1322的光连接器阵列1324可以包括：第一类型的光连接器，其接受具有4个光电源供应器光纤端口的光纤连接器，如图80D的示例所示；以及第二类型的光连接器，其接受具有8个光电源供应器光纤端口的光纤连接器，如图82D所示。在一些示例中，如果光电源供应器1322的光连接器阵列1324仅接受具有4个光电源供应器光纤端口的光纤连接器，则可以使用转换器电缆来将图82D的第三光纤连接器1406转换为两个光纤连接器，每个光纤连接器具有4个光电源供应器光纤端口，与光连接器阵列1324兼容。
图82E是在图82B中下部部分的放大图，增加了第二光纤连接器1404的光纤端口1790映射的示例。光纤端口1790的映射展示了当在方向1798观察到第二光纤连接器1404时，第二光纤连接器1404的发射器光纤端口(例如，1792)、接收器光纤端口(例如，1794)以及电源光纤端口(例如，1796)的位置。
如图80D、80E、82D和82E所示的光纤连接器的端口映射仅为示例。与图80D、80E、82D和82E所展示的光纤连接器相比，每个光纤连接器可包括更多或更少数量的发射器光纤端口、更多或更少数量的接收器光纤端口以及更多或更少数量的光电源供应器光纤端口。发射器、接收器和光电源供应器光纤端口的相对位置的布置也可以与图80D、80E、82D和82E所示的不同。
光纤电缆组合件1400包括光纤引导模块1408，光纤引导模块1408包括第一端口1410、第二端口1412和第三端口1414。光纤引导模块1408根据上下文也称为光纤耦合器(用于将多束光纤组合成一束光纤)或光纤分路器(用于将一束光纤分成多束光纤)。光纤的束1318通过光纤引导模块1408的第一端口1410和第二端口1412从第一光纤连接器1402延伸到第二光纤连接器1404。光纤1392通过光纤引导模块1408的第三端口1414和第一端口1410从第三光纤连接器1406延伸到第一光纤连接器1402。光纤1394通过光纤引导模块1408的第三端口1414和第二端口1412从第三光纤连接器1406延伸到第二光纤连接器1404。
光纤1318的一部分和光纤1392的一部分从光纤引导模块1408的第一端口1410延伸到第一光纤连接器1402。光纤1318的一部分和光纤1394的一部分从光纤引导模块1408的第二端口1412延伸到第二光纤连接器1404。光纤1394的一部分从光纤连接器1408的第三端口1414延伸到第三光纤连接器1406。
光纤引导模块1408被设计成限制光纤的弯曲，使得光纤引导模块1408中的任何光纤的弯曲半径大于光纤制造商指定的最小弯曲半径以避免过多的光损失或光纤损坏。例如，光纤1318和光纤1392从第一端口1410沿第一方向向外延伸，光纤1318和光纤1394从第二端口1412沿第二方向向外延伸，并且光纤1392光纤1394从第三端口1414沿第三方向向外延伸。第一角度在第一和第二方向之间，第二角度在第一和第三方向之间，第三角度在第二和第三方向之间。光纤引导模块1408被设计成限制光纤的弯曲，使得第一、第二和第三角度中的每一个在从例如30°至180°的范围内。
例如，在第一光纤连接器1402和光纤引导模块1408的第一端口1410之间的光纤1318的部分和光纤1392的部分可以被第一共同护套1416包围和保护。在第二光纤连接器1404和光纤引导模块1408的第二端口1412之间的光纤1318和光纤1394可以被第二共同护套1418包围和保护。在第三光纤连接器1406和光纤引导模块1408的第三端口1414之间的光纤1392和光纤1394可以被第三共同护套1420包围和保护。每个共同护套可以是横向柔性的和/或横向可拉伸的。
图83是光通信系统1430的示例的系统功能框图，其包括第一通信转发器1432、第二通信转发器1434、第三通信转发器1436和第四通信转发器1438。通信转发器1432、1434、1436、1438中的每一个可类似于图79的通信转发器1282、1284。第一通信转发器1432通过第一光链路1440与第二通信转发器1434通信。第一通信转发器1432通过第二光链路1442与第三通信转发器1436通信。第一通信转发器1432通过第三光链路1444与第四通信转发器1438通信。
外部光子供应器1446通过第一光电源供应器链路1448向第一通信转发器1432提供光电源供应光，通过第二光电源供应器链路1450向第二通信转发器1434提供光电源供应光，通过第三光电源供应器链路1452向第三通信转发器1436提供光电源供应光，并通过第四光电源供应器链路1454向第四通信转发器1438提供光电源供应光。
图84A是光通信系统1460的示例的示意图，其包括第一交换机盒1462和包括第二交换机盒1464、第三交换机盒1466和第四交换机盒1468的远程服务器阵列1470。第一交换机盒1462包括竖直ASIC安装网格结构1310，且共同封装光模块1312附接到网格结构1310的感受器。第二交换机盒1464包括共同封装光模块1472，第三交换机盒1466包括共同封装光模块1474，第三交换机盒1468包括共同封装光模块1476。第一共同封装光模块1312通过随后分支到共同封装光模块1472、1474、1476的光纤的束1478与共同封装光模块1472、1474、1476通信。
在一个示例性实施例中，第一交换机盒1462包括外部光电源供应器1322，其通过光连接器阵列1324提供光电源供应光。在另一示例性实施例中，光电源供应器可以位于交换机盒1462的外部(参见图80A的1330)。光纤1480光耦合到光连接器1482，并且光电源供应器1322将光电源供应光通过光连接器1482和光纤1480发送到共同封装光模块1312、1472、1474、1476。
图84B展示了光纤电缆组合件1490的示例，其可用于使光电源供应器1322能够向共同封装光模块1312、1472、1474、1476提供光电源供应光，并使共同封装光模块1312能够与共同封装光模块1472、1474、1476通信。光纤电缆组合件1490包括第一光纤连接器1492、第二光纤连接器1494、第三光纤连接器1496、第四光纤连接器1498以及第五光纤连接器1500。第一光纤连接器1492被配置为光耦合到共同封装光模块1312。第二光纤连接器1494被配置为光耦合到共同封装光模块1472。第三光纤连接器1496被配置为光耦合到共同封装光模块1474。第四光纤连接器1498被配置为光耦合到共同封装光模块1476。第五光纤连接器1500被配置为光耦合到光电源供应器1322。图84C是光纤电缆组合件1490的放大图。
光耦合到光纤连接器1500和1492的光纤使光电源供应器1322能够向共同封装光模块1312提供光电源供应光。光耦合到光纤连接器1500和1494的光纤使光电源供应器1322能够将光电源供应光提供给共同封装光模块1472。光耦合到光纤连接器1500和1496的光纤使光电源供应器1322能够将光电源供应光提供给共同封装光模块1474。光耦合到光纤连接器1500和1498的光纤使光电源供应器1322能够将光电源供应光提供给共同封装光模块1476。
光纤引导模块1502、1504、1506和共同护套被提供来组织光纤，从而可以容易地部署和管理。光纤引导模块1502类似于图82B的光纤引导模块1408。光纤引导模块1504、1506类似于图80B的光纤引导模块1350。共同护套将光纤聚集成束，以便于处理，且光纤引导模块引导光纤，使其在相应方向上延伸到需要通过光纤电缆组合件1490进行光耦合的设备。光纤引导模块限制光纤的弯曲，使得弯曲半径大于光纤制造商规定的最小值，以避免过多的光损失或光纤损坏。
从包括从光纤1482延伸的光纤1480被共同护套1508包围和保护。在光纤引导模块1502处，光纤1480分离成第一光纤组1510和第二光纤组1512。第一光纤组1510延伸到第一光纤连接器1492。第二光纤组1512朝着光纤引导模块1504、1506延伸，其一起作为1:3分路器将光纤1512分成第三光纤组1514、第四光纤组1516和第五光纤组1518。光纤组1514延伸到光纤连接器1494，光纤组1516延伸到光纤连接器1496，并且光纤组1518延伸到光纤连接器1498。在一些示例中，代替使用两个1:2分路光纤引导模块1504、1506，也可以使用具有四个端口，例如一个输入端口和三个输出端口的1:3分路光纤引导模块。通常，以1:N分路(N为大于2的整数)来分离光纤可以在一个步骤或多个步骤中进行。
图85是包括分布在K个机架1524上的N个服务器1522的数据处理系统(例如，数据中心)1520的示例的示意图。在这个示例中，有6个机架1524，并且每个机架1524包括15个服务器1522。服务器1522直接与层1交换机1526通信。所述图的左侧部分展示了系统1520的部分1528的放大图。服务器1522a通过通信链路1530a直接与层1交换机1526a通信。类似地，服务器1522b、1522c分别通过通信链路1530b、1530c直接与层1交换机1526a通信。服务器1522a通过通信链路1532a直接与层1交换机1526b通信。类似地，服务器1522b、1522c分别通过通信链路1532b、1532c直接与层1交换机1526b通信。每个通信链路可以包括一对光纤以允许双向通信。系统1520绕过传统的架顶式交换机并且可以具有更高数据吞吐量的优点。系统1520包括在每个服务器1522和每个层1交换机1526之间的点对点连接。在这个示例中，有4个层1交换机1526，并且每个服务器1522使用4个光纤对来与层1交换机1526通信。每个层1交换机1526连接到N个服务器，因此有N个光纤对连接到每个层1交换机1526。
参考图86，在一些实施方案中，数据处理系统(例如，数据中心)1540包括共同位于机架1524上且与N个服务器1522分开的层1交换机1526，N个服务器1522分布在K个机架1524上。每个服务器1522具有到每个层1交换机1526的直接链路。在一些实施方案中，从层1交换机机架1540到K个服务器机架1524中都具有一个光纤电缆1542(或少量<<N/K根光纤电缆)。
图87A是包括分布在K＝32个机架1554上的N＝1024个服务器1552的数据处理系统1550的示例的示意图，其中每个机架1554包括N/K＝1024/32＝32个服务器1552。有4个层1交换机1556和共同位于机架1560中的光电源供应器1558。
光纤将服务器1552连接到层1交换机1556和光电源供应器1558。在此示例中，9根光纤的束光耦合到服务器1552的共同封装光模块1564，其中1根光纤提供光电源供应光，4对(共8根)光纤提供4个双向通信信道，每个信道有100Gbps的带宽，每个方向总共有4×100Gbps带宽。因为每个机架1554中有32个服务器1552，所以总共有256+32＝288根光纤从服务器1552的每个机架1554延伸出，其中32根光纤提供光电源供应光，256根光纤提供128个双向通信信道，每个信道具有100Gbps带宽。
例如，在服务器机架侧，光纤1566(连接到机架1554的服务器1552)在服务器机架连接器1568处终止。在交换机机架侧，光纤1578(连接到交换机盒1556和光电源供应器1558)在交换机机架连接器1576处终止。光纤延长电缆1572光耦合到服务器机架侧和交换机机架侧。光纤延长电缆1572包括256+32＝288根光纤。光纤延长电缆1572包括第一光纤连接器1570和第二光纤连接器1574。第一光纤连接器1570连接到服务器机架连接器1568，第二光纤连接器1574连接到交换机机架连接器1576。在交换机机架侧，光纤1578包括288根光纤，其中32根光纤1580光耦合到光电源供应器1558。前述256根光纤承载128个双向通信信道(每个信道在每个方向上具有100Gbps带宽)被分成四组64根光纤，其中每组64根光纤光耦合到交换机盒1556之一中的共同封装光模块1582。共同封装光模块1582被配置为在每个方向(输入和输出)具有32×100Gbps＝3.2Tbps的带宽。每个交换机盒1556通过一对在每个方向上承载100Gbps带宽的光纤连接到机架1554的每个服务器1552。
光电源供应器1558在交换机盒1556处向共同封装光模块1582提供光电源供应光。在此示例中，光电源供应器1558通过4根光纤向每个共同封装光模块1582提供光电源供应光，从而总共使用16根光纤来为4个交换机盒1556提供光电源供应光。光纤的束1584光耦合到交换机盒1556的共同封装光模块1582。光纤的束1584包括64+16＝80根光纤。在一些示例中，光电源供应器1558可以使用额外的光纤向共同封装光模块1582提供额外的光电源供应光。例如，光电源供应器1558可以使用具有内置冗余的32根光纤向共同封装光模块1582提供光电源供应光。
参考图87B，数据处理系统1550包括光纤引导模块1590，光纤引导模块1590帮助组织光纤使得其被引导到适当的方向。光纤引导模块1590还将光纤的弯曲限制在指定的限度内，以防止过多的光损失或对光纤的损坏。光纤引导模块1590包括第一端口1592、第二端口1594和第三端口1596。从第一端口1592向外延伸的光纤光耦合到交换机机架连接器1576。从第二端口1594向外延伸的光纤光耦合到交换机盒。从第三端口1596向外延伸的光纤光耦合到光电源供应器1558。
图88是用于光纤互连电缆1600的连接器端口映射的示例的示意图，其包括第一光纤连接器1602、第二光纤连接器1604、在第一光纤连接器和第二光纤连接器1602、1604之间传输数据和/或控制信号的光纤1606，以及传输光电源供应光的光纤1608。每个光纤终止于光纤端口1610，其可以包括例如用于聚焦进入或离开光纤端口1610的光的透镜。第一和第二光纤连接器1602、1604可以是例如图80B、80C的光纤连接器1342和1344，图82B、82C的光纤连接器1402和1404或图87A的光纤连接器1570和1574。用于设计光纤互连电缆1600的原理可用于设计图80B、80C的光纤电缆组合件1340、图82B、82C的光纤电缆组合件1400和图84B、84C的光纤电缆组合件1490。
在图88的示例中，每个光纤连接器1602或1604包括3行光纤端口，每行包括12个光纤端口。每个光纤连接器1602或1604包括连接到光纤1608的4个电源供应器光纤端口，光纤1608光耦合到一个或多个光电源供应器。每个光纤连接器1602或1604包括连接到用于数据传输和接收的光纤1606的32个光纤端口(其中一些是发射器光纤端口，且其中一些是接收器光纤端口)。
在一些实施方案中，光纤连接器1602、1604的光纤端口的映射被设计成使得互连电缆1600可以具有最普遍的用途，其中光纤连接器1602的每个光纤端口以1对1映射且无需光纤1606交叉的转发器特定端口映射被映射到光纤连接器1604的对应光纤端口。这意味着对于具有与互连电缆1600兼容的光纤连接器的光转发器而言，光转发器可以连接到光纤连接器1602或光纤连接器1604。光纤端口的映射被设计使得光纤连接器1602的每个发射器端口被映射到光纤连接器1604的对应接收器端口，并且光纤连接器1602的每个接收器端口映射到光纤连接器1604的对应发射器端口。
图89是展示光纤互连电缆1660的光纤端口映射的示例的示意图，所述光纤互连电缆1660包括一对光纤连接器，即第一光纤连接器1662和第二光纤连接器1664。光纤连接器1662和1664被设计使得第一光纤连接器1662或第二光纤连接器1664可连接到与光纤互连电缆1660兼容的给定通信转发器。所述示意图展示了从光纤连接器的外边缘看进光纤连接器(即，朝向互连电缆1660中的光纤)时的光纤端口映射。
第一光纤连接器1662包括发射器光纤端口(例如，1614a、1616a)、接收器光纤端口(例如，1618a、1620a)和光电源供应器光纤端口(例如，1622a、1624a)。第二光纤连接器1664包括发射器光纤端口(例如，1614b、1616b)、接收器光纤端口(例如，1618b、1620b)和光电源供应器光纤端口(例如，1622b、1624b)。例如，假设第一光纤连接器1662连接到第一光转发器，并且第二光纤连接器1664连接到第二光转发器。第一光转发器通过第一光纤连接器1662的发射器端口(例如，1614a、1616a)传输第一数据和/或控制信号，并且第二光转发器从第二光纤连接器1664的对应接收器光纤端口(例如，1618b、1620b)接收第一数据和/或控制信号。发射器端口1614a、1616a分别通过光纤1628、1630光耦合到对应的接收器光纤端口1618b、1620b。第二光转发器通过第二光纤连接器1664的发射器端口(例如，1614b、1616b)传输第二数据和/或控制信号，并且第一光转发器从第一光纤连接器1662的对应接收器光纤端口(1618a、1620a)接收第二数据和/或控制信号。发射器端口1616b通过光纤1632光耦合到对应的接收器光纤端口1620a。
第一光电源供应器通过第一光纤连接器1662的电源光纤端口将光电源供应光传输到第一光转发器。第二光电源供应器通过第二光纤连接器1664的电源供应器光纤端口将光电源供应光传输到第二光转发器。第一和第二电源供应器可以是不同的(例如图80B的示例)或相同的(例如图82B的示例)。
在以下描述中，当参考光纤连接器的光纤端口的列和行时，最上面的行被称为第一行，第二上面的行被称为第二行，依此类推。最左边的列被称为第一列，第二左边的列被称为第二列，依此类推。
对于具有一对光纤连接器(即，第一光纤连接器和第二光纤连接器)的光纤互连电缆是通用的，即一对光纤连接器中的任何一个都可以连接到给定的光纤转发器，光纤连接器中发射器光纤端口、接收器光纤端口和电源供应器光纤端口的布置具有许多特性。这些特性被称为“通用光纤互连电缆端口映射特性”。此处的术语“映射”是指在光纤连接器内的特定位置处的发射器光纤端口、接收器光纤端口和电源供应器光纤端口的布置。第一特性是指第一光纤连接器中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射与第二光纤连接器中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射相同(如图89的示例)。
在图89的示例中，将第一光纤连接器中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口连接到第二光纤连接器中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的相应光纤彼此平行。
在一些实施方案中，每个光纤连接器包括唯一的标记或机械结构，例如，引脚，其被配置为位于共同封装光模块上的相同位置，类似于使用“点”来表示电子模块上的“引脚1”。在一些示例中，例如图89和90中所示的示例，从底行(图89和90的示例中的第三行)到连接器边缘的较大距离可以作为“标记(marker)”，以引导用户将光纤连接器以一致的方式附接到共同封装光模块连接器上。
“通用光纤互连电缆”的光纤连接器的光纤端口映射具有第二特性：当镜像的光纤连接器的端口映射和在镜像中用接收器端口取代每个发射器端口以及用发射器端口取代每个接收器端口时，恢复原始端口映射。可以相对于任一连接器边缘的反射轴生成镜像，并且反射轴可以平行于列方向或行方向。第一光纤连接器的电源供应器光纤端口为第二光纤连接器的电源供应器光纤端口的镜像。
第一光纤连接器的发射器光纤端口和第二光纤连接器的接收器光纤端口是彼此成对的镜像，即第一光纤连接器的每个发射器光纤端口镜像到第二光纤连接器的接收器光纤端口。第一光纤连接器的接收器光纤端口和第二光纤连接器的发射器光纤端口是彼此成对的镜像，即第一光纤连接器的每个接收器光纤端口镜像到第二光纤连接器的发射器光纤端口。
另一种看待第二个特性的方式如下：每个光纤连接器相对于主轴或中心轴之一是发射器端口-接收器端口(TX-RX)成对对称和电源供应器端口(PS)对称的，所述轴可以平行于行方向或列方向。例如，如果光纤连接器具有偶数列，则光纤连接器可以沿着平行于列方向的中心轴分为左半部分和右半部分。电源供应器光纤端口相对于主轴对称，即如果光纤连接器的左半部分具有电源供应器光纤端口，则在光纤连接器右半部分的镜像位置也会有电源供应器光纤端口。发射器光纤端口和接收器光纤端口相对于主轴成对对称，即如果光纤连接器的左半部分有发射器光纤端口，则在光纤连接器右半部分的镜像位置会有接收器光纤端口。同样，如果在光纤连接器的左半部分有接收器光纤端口，那么在光纤连接器右半部分的镜像位置将有发射器光纤端口。
例如，如果光纤连接器的行数为偶数，则光纤连接器可以沿着平行于行方向的中心轴分为上半部分和下半部分。电源供应器光纤端口相对于主轴对称，即如果光纤连接器的上半部分具有电源供应器光纤端口，则在光纤连接器下半部分的镜像位置也会具有电源光纤端口。发射器光纤端口和接收器光纤端口相对于主轴成对对称，即如果光纤连接器的上半部分有发射器光纤端口，则在在光纤连接器下半部分的镜像位置会有接收器光纤端口。同样，如果光纤连接器的上半部分具有接收器光纤端口，则光纤连接器下半部分的镜像位置将有发射器光纤端口。
发射器光纤端口、接收器光纤端口和电源供应器光纤端口的映射遵循对称要求，可概括如下：
(i)镜像在两个连接器边缘其中之一的所有端口。
(ii)在镜像上交换TX(发射器)和RX(接收器)功能。
(iii)将镜像PS(电源供应器)端口保留为PS端口。
(iv)所得的端口映射与原始映射相同。
本质上，可行的端口映射相对于主轴其中之一是TX-RX成对对称和PS对称的。
光纤连接器的光纤端口映射的特性可以用数学表示如下：
·具有条目PS＝0、TX＝+1、RX＝-1的端口矩阵M；
·列镜像操作
·行镜像操作
→可行的端口映射满足或/>
在一些实施方案中，如果在将在镜像中发射器光纤端口交换到接收器光纤端口并将接收器光纤端口交换到发射器光纤端口之后，通用光纤互连电缆具有彼此镜像的第一光纤连接器和第二光纤连接器，且镜像是相对于与列方向平行的反射轴生成的，如图89的示例中所示，则每个光纤连接器应该相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。如果在镜像中交换发射器和接收器光纤端口之后，通用光纤互连电缆具有彼此镜像的第一光纤连接器和第二光纤连接器，且镜像是相对于平行于行方向的反射轴生成的，如图90所示，则每个光纤连接器应该相对于平行于行方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。
在一些实施方案中，通用光纤互连电缆：
a.包括n_trx股TX/RX光纤和n_p股电源供应器光纤，其中0≤n_p≤n_trx。
b.n_trx股TX/RX光纤从第一光纤连接器通过光纤电缆1:1映射到第二光纤连接器上的相同端口位置，即光纤可以直线铺设，无需任何交叉的纤束。
c.那些不是通过TX/RX光纤1:1连接的连接器端口可以通过分支电缆连接到电源供应器光纤。
在一些实施方案中，通用光模块连接器具有以下特性：
a.从连接器端口映射PM0开始。
b.第一镜像端口映射PM0为跨行维度或跨列维度。
c.可以跨列轴或跨行轴进行镜像。
d.用RX端口替换TX端口，反之亦然。
e.如果端口映射的至少一个镜像和替换版本再次导致开始端口映射PM0，则所述连接器称为通用光模块连接器。
在图89中，第一光纤连接器1662中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的布置，以及第二光纤连接器1664中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的布置具有上述两个特性。第一特性：当观察光纤连接器时(从连接器的外边缘向内朝向光纤)，第一光纤连接器1662中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射与光纤连接器1664中发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射相同。光纤连接器1662的第一行第一列是电源供应器光纤端口(1622a)，光纤连接器1664的第一行第一列也是电源供应器光纤端口(1622b)。光纤连接器1662的第一行第三列是发射器光纤端口(1614a)，光纤连接器1664的第一行第三列也是发射器光纤端口(1614b)。光纤连接器1662的第一行第十列是接收器光纤端口(1618a)，光纤连接器1664的第一行第十列也是接收器光纤端口(1618b)，等等。
光纤连接器1662和1664具有上述第二通用光纤互连电缆端口映射特性。光纤连接器1662的端口映射是在将在镜像中每个发射器端口交换到接收器端口并且每个接收器端口交换到发射器端口之后光纤连接器1664的端口映射的镜像。镜像是相对于平行于列方向的连接器边缘处的反射轴1626生成的。光纤连接器1662的电源供应器光纤端口(例如，1662a、1624a)是光纤连接器1664的电源供应器光纤端口(例如，1622b、1624b)的镜像。光纤连接器1662的发射器光纤端口(例如，1614a、1616a)和光纤连接器1664的接收器光纤端口(例如1618b、1620b)是彼此成对的镜像，即光纤连接器1662的每个发射器光纤端口(例如1614a、1616a)被镜像到光纤连接器1664的接收器光纤端口(例如，1618b、1620b)。光纤连接器1662的接收器光纤端口(例如，1618a、1620a)和光纤连接器1664的发射器光纤端口(例如，1618b、1620b)是彼此成对的镜像，即，光纤连接器1662的每个接收器光纤端口(例如，1618a、1620a)被镜像到光纤连接器1664的发射器光纤端口(例如，1618b、1620b)。
例如，光纤连接器1662第一行第一列的电源供应器光纤端口1622a是光纤连接器1664的第一行第十二列的电源供应器光纤端口1624b相对于反射轴1626的镜像。光纤连接器1662的第一行第十二列的电源供应器光纤端口1624a是光纤连接器1664的第一行第一列的电源供应器光纤端口1622b的镜像。光纤连接器1662的第一行第三列的发射器光纤端口1614a和光纤连接器1604的第一行第十列的接收器光纤端口1618b是彼此成对的镜像。光纤连接器1662的第一行第十列的接收器光纤端口1618a和光纤连接器1664的第一行第三列的发射器光纤端口1614b是彼此成对的镜像。光纤连接器1662的第三行第三列的发射器光纤端口1616a和光纤连接器1664的第三行第十列的接收器光纤端口1620b是彼此成对的镜像。光纤连接器1662的第三行第十列的接收器光纤端口1620a和光纤连接器1664的第三行第三列的发射器光纤端口1616b是彼此成对的镜像。
此外，作为第二特性的替代图，每个光纤连接器1662、1664相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。以第一光纤连接器1662为例，电源供应器光纤端口(例如，1622a、1624a)相对于中心轴对称，即如果在第一光纤连接器1662的左半部分有电源供应器光纤端口，则在第一光纤连接器1662的右半部分的镜像位置也将有电源供应器光纤端口。发射器光纤端口和接收器光纤端口相对于主轴成对对称，即，如果在第一光纤连接器1662左半部分具有发射器光纤端口，则在第一光纤连接器1662右半部分的镜像位置处将具有接收器光纤端口。同样，如果在光纤连接器1662左半部分具有接收器光纤端口，则在光纤连接器1662右半部分的镜像位置处将具有发射器光纤端口。
如果第一光纤连接器1662的端口映射由具有条目PS＝0、TX＝+1、RX＝-1的端口矩阵表示，则其中/>表示列镜像操作，例如，生成相对于反射轴1626的镜像。
图90是展示用于光纤互连电缆1670的光纤端口映射另一示例的示意图，其中光纤互连电缆1670包括一对光纤连接器，即第一光纤连接器1672和第二光纤连接器1674。在示意图中，第二光纤连接器1674的端口映射与光纤连接器1672的端口映射相同。光纤互连电缆1670具有上述两个通用光纤互连电缆端口映射特性。
第一特性：第一光纤连接器1672中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射与第二光纤连接器1674中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射相同。
第二特性：第一光纤连接器1672的端口映射是在将在镜像中每个发射器端口交换为接收器端口并且将每个接收器端口交换为发射器端口之后第二光纤连接器1674的端口映射的镜像。镜像是相对于平行于行方向的连接器边缘处的反射轴1640生成的。
第二特性的替代视图：第一和第二光纤连接器1672、1674中的每一个相对于平行于行方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。例如，光纤连接器1672可以沿着平行于行方向的中心轴分成两半。电源供应器光纤端口(例如，1678、1680)相对于中心轴对称。发射器光纤端口(例如，1682、1684)和接收器光纤端口(例如，1686、1688)相对于中心轴成对对称，即，如果第一光纤连接器1672的上半部分具有发射器光纤端口(例如，1682或1684)，则在光纤连接器1672的下半部分的镜像位置处将有接收器光纤端口(例如，1686、1688)。同样，如果在光纤连接器1672的上半部分有接收器光纤端口，则在光纤连接器1672的下半部分的镜像位置处具有发射器光纤端口。在图90的示例中，中间行1690应皆为电源供应器光纤端口。
一般来说，如果第一光纤连接器的端口映射是第二光纤连接器的端口映射在交换了镜像中发射器端口和接收器端口之后的镜像，则镜像是相对于平行于行方向的连接器边缘处的反射轴生成的(如图90的示例)，并且端口矩阵中有奇数行，则中心行应皆为电源供应器光纤端口。如果第一光纤连接器的端口映射是第二光纤连接器的端口映射在交换了镜像中发射端口和接收端口之后的镜像，则镜像是相对于平行于列方向的连接器边缘处的反射轴生成的，且端口矩阵有奇数列，则中心列皆为电源供应器光纤端口。
图91是通用光纤互连电缆的光纤连接器1700的可行端口映射的示例的示意图。光纤连接器1700包括电源供应器光纤端口(例如，1702)、发射器光纤端口(例如，1704)和接收器光纤端口(例如，1706)。光纤连接器1700相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。
图92是通用光纤互连电缆的光纤连接器1710的可行端口映射的示例的示意图。光纤连接器1710包括电源供应器光纤端口(例如，1712)、发射器光纤端口(例如，1714)和接收器光纤端口(例如，1716)。光纤连接器1710相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。
图93是不适用于通用光纤互连电缆的光纤连接器1720的端口映射的示例的示意图。光纤连接器1720包括电源供应器光纤端口(例如，1722)、发射器光纤端口(例如，1724)和接收器光纤端口(例如，1726)。光纤连接器1720相对于平行于列方向的中心轴或平行于行方向的中心轴不是TX-RX成对对称的。
图94是包括一对光纤连接器，即第一光纤连接器1800和第二光纤连接器1802的通用光纤互连电缆的可行端口映射的示例的示意图。第一光纤连接器1800中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射与第二光纤连接器1802中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射相同。第一光纤连接器1800的端口映射为在交换镜像中的发射器和接收器端口之后第二光纤连接器1802的端口映射的镜像。镜像是相对于平行于列方向的连接器边缘处的反射轴1804生成的。光纤连接器1800相对于平行于列方向的中心轴1806是TX-RX成对对称和PS对称的。
图95是包括一对光纤连接器，即第一光纤连接器1810和第二光纤连接器1812的通用光纤互连电缆的可行端口映射的示例的示意图。第一光纤连接器1810中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射与第二光纤连接器1812中的发射器、接收器和电源供应器光纤端口的映射相同。第一光纤连接器1810的端口映射为在交换镜像中的发射器和接收器端口之后第二光纤连接器1812的端口映射的镜像。镜像是相对于平行于列方向的连接器边缘处的反射轴1814生成的。光纤连接器1810相对于平行于列方向的中心轴1816是TX-RX成对对称和PS对称的。
在图95的示例中，第一、第三和第五行各具有偶数个光纤端口，而第二和第四列各具有奇数个光纤端口。一般而言，通用光纤互连电缆的可行端口映射可以设计为使得光纤连接器包括(i)全部具有偶数个光纤端口的行，(ii)全部具有奇数个光纤端口的行，或(iii)混合了偶数和奇数个光纤端口的行。通用光纤互连电缆的可行端口映射可以被设计使得光纤连接器包括(i)全部具有偶数个光纤端口的列，(ii)全部具有奇数个光纤端口的列，或(iii)混合了偶数和奇数个光纤端口的列。
通用光纤互连电缆的光纤连接器不具有如图89、90、92至95的示例中所示的矩形形状。只要在光纤连接器中发射器、接收器和电源供应器光纤端口的布置具有上述三种通用光纤互连电缆端口映射特性，光纤连接器还可以具有整体三角形、正方形、五边形、六边形、梯形、圆形、椭圆形或n边多边形形状，其中n为大于6的整数。
在图80A、82A、84A和87A的示例中，交换机盒(例如，1302、1304)包括通过光纤阵列连接器光耦合到光纤互连电缆或光纤电缆组合件(例如，1340、1400、1490)的共同封装光模块(例如，1312、1316)。例如，光纤阵列连接器可以对应于图20中的第一光连接器部件213。光纤电缆组合件的光纤连接器(例如，1342、1344、1402、1404、1492、1498)可以对应于图20中的第二光连接器部件223。光纤阵列连接器(其光耦合到光子集成电路)的端口映射(即电源供应器光纤端口、发射器光纤端口和接收器光纤端口的映射)是光纤连接器(其光耦合到光纤互连电缆)的端口映射的镜像。光纤阵列连接器的端口映射是指当从光纤阵列连接器的外边缘观察到光纤阵列连接器时电源供应器、发射器和接收器光纤端口的布置。
如上所述，通用光纤连接器具有对称特性，例如，每个光纤连接器相对于主轴或中心轴之一是TX-RX成对对称和PS对称的，其中主轴或中心轴可以平行于行方向或列方向。光纤阵列连接器也具有相同的对称特性，例如，每个光纤阵列连接器相对于主轴或中心轴之一是TX-RX成对对称和PS对称的，其中主轴或中心轴可以平行于行方向或列方向。
在一些实施方案中，可以对光纤电缆组合件的光纤连接器的端口映射施加限制，使得光纤连接器在旋转180度或在正方形连接器的情况下旋转90度时可以是可插拔的。这导致进一步的端口映射限制。
图101是光纤连接器1910的示例的示意图，所述光纤连接器1910具有端口映射1912，其对于180度旋转是不变的。将光纤连接器1910旋转180度得到与端口映射1912相同的端口映射1914。端口映射1912还满足第二通用光纤互链路电缆端口映射特性，例如光纤连接器相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。
图102是光纤连接器1920的示例的示意图，所述光纤连接器1920具有相对于90度旋转不变的端口映射1922。将光纤连接器1920旋转180度得到与端口映射1922相同的端口映射1924。端口映射1922还满足第二通用光纤互链路电缆端口映射特性，例如，光纤连接器相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。
图103A是具有端口映射1932的光纤连接器1930的示例的示意图，所述端口映射1932相对于平行于列方向的中心轴是TX-RX成对对称和PS对称的。当镜像端口映射1932以生成镜像1934并且用镜像1934中的接收器端口替换每个发射器端口以及用发射器端口替换每个接收器端口时，恢复原始端口映射1932。镜像1934是相对于平行于列方向的连接器边缘处的反射轴生成的。
参考图103B，光纤连接器1930的端口映射1932相对于平行于行方向的中心轴TX-RX也是成对对称和PS对称的。当镜像端口映射1932以生成镜像1936并在镜像1936中用接收器端口替换每个发射器端口以及用发射器端口替换每个接收器端口时，恢复原始端口映射1932。镜像1936是相对于平行于行方向的连接器边缘处的反射轴生成的。
在图69A至78、96至98和100的示例中，一个或多个风扇(例如，1086、1092、1848、1894)将空气吹过热耦合到数据处理器(例如，1844)的散热器(例如，1072、1114、1130、1168、1846)。共同封装光模块可以生成热，其中一些热可以被引导到散热器并通过散热器消散。为了进一步改善共同封装光模块的散热，在一些实施方案中，机架安装系统包括并排放置的两个风扇，其中第一风扇将空气吹向安装在印刷电路板(例如，1068)的前侧的共同封装光模块，第二风扇将空气吹向散热器，所述散热器热耦合到安装在印刷电路板的后侧的数据处理器。
在一些实施方案中，一个或多个风扇的高度可以小于机架式服务器(例如，1820)的壳体(例如，1824)的高度。共同封装光模块(例如，1074)可以占据印刷电路板(例如，1068)上在高度方向大于一个或多个风扇的高度上延伸的区域。一个或多个挡板可以被提供以将冷空气从一个或多个风扇或进气管道引导到散热器和共同封装光模块。一个或多个挡板可以被提供以将来自散热器和共同封装光模块的暖空气引导到将空气导向壳体后部的空气管道。
当一个或多个风扇具有小于壳体(例如，1824)的高度的高度时，一个或多个风扇上方和/或下方的空间可用于放置一个或多个远程激光源。远程激光源可以放置在前面板附近，也可以放置在共同封装光模块附近。这允许方便地维修远程激光源。
图104展示了机架安装设备1940的示例的俯视图。机架安装设备1940包括竖直定向的印刷电路板1230，其定位在前面板1224后面一定距离处，前面板1224可以在设备正常操作期间关闭，并且打开以维护所述设备，类似于图77A的机架式服务器1220的配置。数据处理芯片1070电耦合到竖直印刷电路板1230的后侧，并且散热设备或散热器1072热耦合到数据处理芯片1070。共同封装光模块1074连接到竖直印刷电路板1230的前侧(即，面向壳体1222的前外部的侧)。第一风扇1942被提供以将空气吹过在印刷电路板1230前侧的共同封装光模块1074。第二风扇1944被提供以将空气吹过散热器1072到印刷电路板1230的后部。第一和第二风扇1942、1944位于印刷电路板1230的左侧。较冷的空气(由箭头1946表示)从第一和第二风扇1942、1944引向散热器1072和共同封装光模块1074。较暖的空气(由箭头1948表示)从散热器1072和共同封装光模块1074通过位于印刷电路板1230右侧的空气管道1950朝向壳体的后部。
图105展示了当前面板1224被打开以允许触及共同封装光模块1074时机架安装设备1940的前视图。第一和第二风扇1942、1944具有小于由共同封装光模块1074所占据的区域高度的高度。第一挡板1952将空气从风扇1942引导到安装共同封装光模块1074的区域，并且第二挡板1954将空气从共同封装光模块1074所安装的区域引导到空气管道1950。
在此示例中，第一和第二风扇1942、1944具有小于机架安装设备1940壳体高度的高度。远程激光源1956可以定位在风扇上方和下方。远程激光源1956也可以位于空气管道1950上方和下方。
例如，具有51.2Tbps带宽的交换机设备可以使用32个1.6Tbps共同封装光模块。可以为每个共同封装光模块提供两到四根电源供应器光纤(例如，图80A中的1326)，并且可以使用总共64至128根电源供应器光纤来为32个共同封装光模块提供光功率。一个或两个500mW的激光器模块各可用于为每个共同封装光模块提供光功率，32至64个激光器模块可用于为32个共同封装光模块提供光功率。32至64个激光器模块可以安装在风扇1942、1944和空气管道1950上方和下方的空间中。
例如，风扇1942、1944上方的区域1958a可以具有约16cm×5cm的面积(沿平行于前面板的平面测量)，并且可以容纳约28个QSFP笼，并且风扇下方的区域1958b可以具有约为16cm×5cm的面积，可容纳约28个QSFP笼。在空气管道1950上方的区域1958c可以具有约8cm×5cm的面积且可容纳约12个QSFP笼，并且空气管道1950下方的区域1958d可以具有约8cm×5cm的面积，且可以容纳约12个QSFP笼。每个QSFP笼可以包括激光器模块。在此示例中，风扇和空气管道上下共可安装80个QSFP笼，可将80个激光器模块放置在靠近前面板和共同封装光模块附近，方便激光器模块在发生故障或故障时维修。
参考图106和107，光纤电缆组合件1960包括第一光纤连接器1962、第二光纤连接器1964和第三光纤连接器1966。第一光纤连接器1962可光连接到共同封装光模块1074，第二光纤连接器1964可光连接到激光器模块，并且第三光纤连接器1966可光连接到前面板1224处的光纤连接器部件(例如，图77A的1232)。第一光纤连接器1962可以具有类似于图80C、80D的光纤连接器1342的配置。第二光纤连接器1964可以具有类似于光纤连接器1346的配置。第三光纤连接器1964可以具有类似于第一光纤连接器1962的配置但不具有电源供应器光纤端口的配置。第一光纤连接器1962和第三光纤连接器1966之间的光纤1968执行图77A的光纤跳线1234的功能。
图108是类似于图104、105、107的机架安装设备1940的机架安装设备1970的示例的示意图，除了激光器模块1956的光轴以相对于前后方向的角度θ定向，0<θ<90°。这可以减少光连接到激光器模块1956的光纤的弯曲。
图109是展示机架安装设备1970的前视图的示意图，其中光纤电缆组合件1960光连接到机架安装设备1970的模块。当激光器模块1956相对于前后方向以角度θ定向时，0<θ<90°，与图104、105、107的示例相比，可以在风扇1942、1944和空气管道1950上方和下方的空间中放置更少的激光器模块1956，其中激光器模块1956的光轴平行于前后方向定向。在图109的示例中，总共64个激光器模块放置在风扇1942、1944和空气管道1950上方和下方的空间中。
图110是类似于图104、105、107的机架安装设备1940的机架安装设备1980的示例的俯视图，除了激光器模块1956的光轴被定向成平行于前面板1224之外。这可以减少与激光器模块1956光连接的光纤的弯曲。
图111是机架安装设备1980的前视图，其中光纤电缆组合件1960光连接到机架安装设备1980的模块。激光器模块1956a位于风扇1942、1944上方和下方的空间的左侧。在激光器模块1956a的右侧提供了足够的空间(例如，1982)，以允许用户方便连接或断开光纤连接器1964到激光器模块1956a。激光器模块1956b位于空气管道1950上方和下方。在激光器模块1956b的左侧提供足够的空间(例如，1984)以允许用户方便地将光纤连接器1964连接或断开到激光器模块1956b。
参考图112，表1990展示了机架安装设备1940的示例性参数值。
图113和114展示了机架安装设备2000的另一个示例和示例性参数值。
图115和116分别是机架安装设备2000的俯视图和前视图。上挡板2002和下挡板2004被设置来引导空气从风扇1942、1944流动到散热器1072和共同封装光模块1074，并且从散热器1072和共同封装光模块1074到空气管道1950。在此示例中，上和下挡板2002、2004的部分形成空气管道1950的上壁和下壁的部分。
上挡板2002包括允许光纤2008穿过的切口或开口2006。如图116所示，光纤2008从共同封装光模块1074a向上延伸，穿过上挡板2002中的切口或开口2006，并沿着上挡板2002上方的空间朝向激光器模块1956延伸。上挡板2002允许光纤2008被更好地组织以减少由光纤2008引起的对气流阻碍。下挡板2004具有类似的切口或开口以帮助组织光纤，其中所述光纤光连接到位于风扇1942、1944下方的空间的激光器模块。
图117是包括前面板2012的系统2010的俯视图，前面板2012可以通过铰链可旋转地耦合到下面板。前面板2012包括进气网格2014和光纤连接器部件阵列2016。每个光纤连接器部件2016可光耦合到图106的电缆组合件1960的第三光纤连接器1966。在一些实施方案中，铰接前面板包括一旦翻盖打开就关闭远程激光源模块1956或减少远程激光源模块1956功率的机构。这可以防止技术人员受到有害辐射。
图118是系统2120的示例的示意图，系统2120包括循环冷却剂以将热从数据处理器带走的再循环储集器，所述数据处理器例如可以是交换机集成电路。在此示例中，数据浸入冷却剂中，并且入口风扇用于将空气吹过共同封装光模块的表面到热耦合到共同封装光模块的散热设备。
图119至122是为共同封装光模块提供散热解决方案的示例，同时考虑了数据中心中“热通道”的位置。如果希望在机架的后侧(热空气被吹出，因此称为“热通道”)进行光纤布线，则可以使用盒子内的管道将冷空气传输到现在安装在后侧的共同封装光模块(图121)或者可以使用光纤跨接电缆连接仍然面向前通道(朝向冷通道)的共同封装光模块，以连接到面向热通道(图122)的“后面板”。
参考图123，在一些实施方案中，竖直安装的处理器刀片12300可以包括具有第一侧12304和第二侧12306的基板12302。基板12302可以是例如印刷电路板。电子处理器12308安装在基板12302的第一侧12304上，其中电子处理器12308被配置为处理或存储数据。例如，电子处理器12308可以是网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)。例如，电子处理器12308可以是存储器设备或存储设备。在此上下文中，数据处理包括向存储器或存储设备写入数据或从其读取数据，以及可选地执行纠错。存储器设备可以是例如随机存取存储器(RAM)，其可以包括例如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。存储设备可以包括例如固态存储器或驱动器，其可以包括例如一个或多个非易失性存储器(NVM)NVMe)SSD(固态驱动器)模块，或/>OptaneTM持久存储器。图123的示例展示了一个电子处理器12308，也可以具有安装在基板12302上的多个电子处理器12308。
竖直安装的处理器刀片12300包括安装在基板12302的第二侧12306上的一个或多个光互连模块或共同封装光模块12310。例如，光互连模块12310包括被配置为接收来自外部光纤电缆的光信号的光端口，以及光子集成电路，其用于根据接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到电子处理器12308。光子集成电路还可以用于根据从电子处理器12308接收的电信号生成光信号，并将光信号传输到外部光纤电缆。光互连模块或共同封装光模块12310可以类似于例如图6的集成光通信设备262；图7-9的282；图17的462、466、448、472；图23的612；图26的684；图27的704；图28的724；图68A、69A、70、71A的共同封装光模块1074；图73A的1132；图74A的1160；图75A、75B、77A、77B、104、107、109、116的1074；图80A、82A、84A的1312；或图87A的1564、1582。在图123的示例中，光互连模块或共同封装光模块12310无须包括串行器/解串器(SerDes)，例如，图2至8和10至12的216、217。光互连模块或共同封装光模块12310可以包括没有任何串行器/解串器的光子集成电路12314。例如，串行器/解串器可以安装在与光互连模块或共同封装光模块12310分开的基板上。
例如，基板12302可以包括从基板12302的第一侧12304延伸到第二侧12306的电连接器，其中电连接器在厚度方向上穿过基板12302。例如，电连接器可以包括基板12302的通孔。光互连模块12310通过电连接器电耦合到电子处理器12308。
例如，竖直安装的处理器刀片12300可以包括可选的光纤连接器12312，用于连接到光纤电缆束。光纤连接器12312可以通过光纤电缆12314光耦合到光互连模块12310。光纤电缆12314可以通过固定连接器(其中光纤电缆12314牢固地固定在光互连模块12310)连接到光互连模块12310或可拆卸连接器，其中光纤电缆12314可以容易地从光互连模块12310分离，例如通过使用如图6所示的光连接器部件266。可拆卸连接器可以包括类似于图46、47和51A至57的机械连接器结构900的结构。
例如，基板12302可以位于靠近包括竖直安装的处理器刀片12300的服务器壳体的前面板，或者远离前面板并且位于壳体内的任何地方。例如，基板12302可以平行于壳体的前面板，垂直于前面板，或相对于前面板以任何角度定向。例如，基板12302可以竖直定向以促进热空气的流动，并改善由电子处理器12308和/或光互连模块12310生成的热消散。
例如，光互连模块或共同封装光模块12310可以通过竖直或边缘耦合接收光信号。图123展示了光纤电缆竖直耦合到光互连模块或共同封装光模块12310的示例。还可以将光纤电缆连接到光互连模块或共同封装光模块的边缘12310。例如，光纤电缆中的光纤可以使用例如V型槽光纤附件、锥形或非锥形光纤边缘耦合等平面连接到光子集成电路，然后是一机构将与光子集成电路介接的光引导到与光子集成电路大体上垂直的方向，例如一个或多个大体上为90度的转向镜、一个或多个大体上为90度弯曲光纤等。
例如，光互连模块12310可以从诸如图80A的1322、图87A的1558的光电源供应器接收光功率。例如，光互连模块12310可以包括图20的光耦合接口414、解多路复用器419、分路器415、多路复用器418、接收器421或调制器417中的一个或多个。
图124是包括几个竖直安装的处理器刀片12300的机架系统12400的示例的俯视图。竖直安装的处理器刀片12300可以被定位使得光纤连接器12312靠近机架系统12400的前部(这允许外部光纤电缆光耦合到机架系统12400的前部)，或靠近机架系统12400的后部(这允许外部光纤电缆光耦合到机架系统12400的后部)。几个机架系统12400可以类似于图76中所示的示例竖直堆叠，其中服务器机架1214包括竖直堆叠的数个服务器1212，或是图87A所示的示例，其中多台服务器1552竖直堆叠在机架1554中。例如，光互连模块12310可以从诸如图87A的1558的光电源供应器接收光功率。
在一些实施方案中，竖直安装的处理器刀片12300可以包括刀片对，其中每个刀片对包括交换机刀片和处理器刀片。交换机刀片的电子处理器包括交换机，处理器刀片的电子处理器用于处理交换机提供的数据。例如，处理器刀片的电子处理器被配置为将处理后的数据发送到交换机，所述交换机将处理后的数据与其它数据(例如来自其它处理器刀片的数据)交换。
在图123和124所示的示例中，光互连模块或共同封装光模块12310安装在基板12302的第二侧上。在一些实施方案中，光互连模块12310或光纤电缆12314延伸穿过或部分穿过基板12302中的开口，类似于图35A至35C中所示的示例。光互连模块12310中的光子集成电路电耦合到电子处理器12308或另一电子电路，例如位于基板12302第一侧或附近的串行器/解串器模块。光互连模块12310和光纤电缆12314限定了信号路径，所述信号路径允许来自光纤电缆12314的信号从基板12302的第二侧通过开口传输到电子处理器12308。信号由光子集成电路从光信号转换为电信号，并限定了部分信号路径。这允许将光纤电缆定位在基板12302的第二侧。
在图104的示例中，印刷电路板1230位于距前面板1224的短距离处，以改善印刷电路板1230和前面板1224之间的空气流动，以帮助消散由共同封装光模块1074生成的热。下面描述了一机构，其允许用户使用可插拔模块方便地将共同封装光模块连接到光纤电缆，所述可插拔模块具有跨越共同封装光模块和前面板之间距离的刚性结构。
参考图125A，在一些实施方案中，机架式服务器12300可以具有铰链安装的前面板，类似于图77A中所示的示例。机架式服务器12300包括具有顶面板12304、底面板12306和使用铰链12324耦合到底面板12306的前面板12308的壳体12302。竖直安装的基板12310定位成大体上垂直于底板12306并从前面板12308凹进。基板12310包括相对于壳体12302面向前方的第一侧和相对于壳体12302面向后方的第二侧。至少一个电子处理器或数据处理芯片12312电耦合到竖直基板12310的第二侧，并且散热设备或散热器12314热耦合到至少一个数据处理芯片12312。共同封装光模块12316(或光互连模块)附接到竖直基板12310的第一侧。基板12310在共同封装光模块12316和数据处理芯片12312之间提供高速连接。共同封装光模块12316光连接到第一光纤连接器部件12318，第一光纤连接器部件12318通过光纤尾纤12320光连接到安装在前面板12308上的一个或多个第二光纤连接器部件12322。
在图125A的示例中，前面板12308通过铰链12324可旋转地连接到底面板。在其它示例中，前面板可以可旋转地连接到顶面板或侧面板，以便在打开时向上翻动或侧向翻动。
例如，电子处理器12312可以是网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)。例如，电子处理器12312可以是存储器设备或存储设备。在此上下文中，数据处理包括向存储器或存储设备写入数据或从其读取数据，以及可选地执行纠错。存储器设备可以是例如随机存取存储器(RAM)，其可以包括例如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。存储设备可以包括例如固态存储器或驱动器，其可以包括例如一个或多个非易失性存储器(NVM)(NVMe)SSD(固态驱动器)模块，或/>OptaneTM持久存储器。图125A的示例展示了一个电子处理器12312，也可以有多个电子处理器12312安装在基板12310上。在一些示例中，基板12310也可以由电路板代替。
共同封装光模块(或光互连模块)12316可以类似于例如图6的集成光通信设备262；图7-9的282；图17的462、466、448、472；图23的612；图26的684；图27的704；图28的724；图68A、69A、70、71A的共同封装光模块1074；图73A的1132；图74A的1160；图75A、75B、77A、77B、104、107、109、116的1074；图80A、82A、84A的1312；或图87A的1564、1582。在图125A的示例中，光互连模块或共同封装光模块12316无须包括串行器/解串器(SerDes)，例如，图2至8和10至12的216、217。光互连模块或共同封装光模块12316可以包括没有任何串行器/解串器的光子集成电路。例如，串行器/解串器可以安装在与光互连模块或共同封装光模块12316分开的电路板上。
图159是具有铰链安装的前面板的机架式服务器15900的示例的侧视图。机架式服务器15900包括壳体15902，壳体15902具有顶面板15904、底面板15906和使用铰链15910耦合到下部固定前面板15930的上部旋转前面板15908。在一些示例中，铰链可以附接到侧面板，使前面板水平打开。水平安装的主机印刷电路板15912附接到底面板15906。竖直安装的印刷电路板15914，例如可以是子卡，大体上竖直地定位并垂直于底面板15906，并从前面板15908凹入。封装基板15916附接到竖直印刷电路板15914的前侧。至少一个电子处理器或数据处理芯片15918电耦合到封装基板15916的后侧，以及散热设备或散热器15920热耦合到至少一个数据处理芯片15918。共同封装光模块15922(或光互连模块)可拆卸地附接到封装基板15916的前侧。封装基板15916提供共同封装光模块15922和数据处理芯片15918之间的高速连接。共同封装光模块15922光连接到第一光纤连接器部件15924，所述第一光纤连接器部件15924通过光纤尾纤15926光连接到一个或多个附接到前面板15908后侧的第二光纤连接器部件15928。第二光纤连接器部件15928可以光连接到穿过铰接前面板15908中开口的光纤电缆。
例如，在更换CPO模块15922期间，光纤连接器15928可以连接到前面板15908的后侧。CPO模块15922可以从封装基板15916上的连接器(例如，LGA插座)拔出，并且与第一光纤连接器部件15924断开连接。
例如，一行或多行可插拔外部激光源(ELS)15932可以采用标准可插拔构成因子从具有后盲配连接器的前面板的下部固定部件15930触及。光纤15934将来自激光源15932的电源供应光传输到CPO模块15922。外部激光源15932电连接到常规(水平)定向的系统印刷电路板或竖直定向的子板。在此示例中，可插拔外部激光源15932的行位于数据路径光连接下方。可插拔外部激光源15932因不具有需接近的高速信号，而不需要连接到CPO基板。
在一些实施方案中，如图160所示，外部激光源可位于铰接前面板的后面(用户不打开门就无法触及)，然后可以与类似典型的光学可插拔进行前插接。图160是机架式服务器16000的示例的俯视图，类似于图159的机架式服务器15900，除了一行或多行外部激光源16002被放置在壳体15902内之外。光纤15934将来自激光源16002的电源光传输到CPO模块15922。
图161是将CPO模块15922光耦合到前面板15908处的光纤电缆的光纤电缆15926的示例的示意图。光纤电缆15926包括第一多光纤推进(multi-fiber push on，MPO)连接器16100、激光供应器MPO连接器16102、四个数据路径MPO连接器16104和跨接电缆16106，其中跨接电缆16106包括光连接到MPO连接器的光纤。在此示例中，光纤电缆15926支持1.6Tb/s的总带宽，包括16个全双工400G DR4+信号(每根光纤100G)加上4个ELS连接。
第一MPO连接器16100被光耦合到CPO模块15922且包括例如36个光纤端口(例如，3行光纤端口，每行具有12个光纤端口，类似于图80D、80E、82D、82E、89至93中所示的光纤端口)，其包括4个电源光纤端口和32个数据光纤端口。激光供应器MPO连接器16102光耦合到外部激光源，例如15932(图159)或16002(图160)。数据路径MPO连接器16104光耦合到外部光纤电缆。例如，每个外部光纤电缆可支持400GBASE-DR4链路，因此四个数据路径MPO连接器16104可支持16个全双工400GDR4+信号(每根光纤100G)。跨接电缆16106将MPO连接器16100扇出到前面板15908上的数据路径MPO 16104(例如，4×400G DR4+使用4×1×12MPO或2×800G DR8+使用2×2×12MPO)和激光供应器MPO 16102。例如，光纤电缆15926可以是DR-16+(例如，1.6Tb/s，每根光纤100G，灰色光学，约2公里范围)。此架构还支持FR-n(WDM)。
在此示例中，CPO模块15922被配置为支持4*400Gb/s＝1.6Tb/s数据速率。跨接电缆16106包括四(4)根电源供应器光纤15934，其将激光供应器MPO连接器16102的四(4)个电源供应器光纤端口光连接到第一MPO连接器16100的对应电源供应器光纤端口。跨接电缆16106包括四(4)组八(8)根数据光纤。八(8)根数据光纤16106将每个数据路径MPO连接器16104的八(8)根发射或接收光纤端口光连接到第一MPO连接器16100的对应发射或接收光纤端口。例如，电源供应器光纤15934可以是保偏光纤。扇出电缆16106可以处理多种功能，包括合并外部激光源和数据路径、在多个CPO模块15922之间分离外部光源以及处理偏振。关于CPO模块连接器的力要求，光连接器利用MPO类型连接，与标准MPO连接器相比可以具有相似或更小的力。
参考图125B，在一些实施方案中，机架式服务器12400具有前面板12402(例如可以是固定的)和从前面板12402凹入的竖直安装基板12310。前面板12402具有允许可插拔模块12404插入的开口。每个可插拔模块12404包括共同封装光模块12316、一个或多个多光纤推进(MPO)连接器12406、将共同封装光模块12316机械连接到一个或多个多光纤推进连接器12406的光纤引导器12408、将共同封装光模块12316光连接到一个或多个多光纤推进连接器12406的光纤尾纤12410。例如，光纤引导器12408的长度被设计为使得当可插拔模块12404插入到前面板12402的开口中且共同封装光模块12316电耦合到竖直安装基板12310时，一个或多个多光纤推进连接器12406靠近前面板，例如与前面板12402齐平或从前面板12402略微突出，以便用户可以方便地附接外部光纤电缆。例如，连接器12406的前面可以在前面板12402的前表面的一英寸、半英寸或四分之一英寸之内。
例如，外壳12302可包括帮助引导可插拔模块12404的导轨或引导笼12412，使得共同封装光模块12316的电连接器与印刷电路板上的电连接器对齐。
在一些实施方案中，机架式服务器12400具有安装在前面板12402附近的入口风扇，并且在与前面板12402大体上平行的方向上吹气，类似于图96至98、100、104、105、107至116中所示的示例。光纤引导器12408的高度h1(沿垂直于底面板的方向测量)可被设计为小于多光纤推进连接器12406的高度h2，使得在相邻的光纤引导器12408之间(在竖直方向上)具有空间12412以允许空气在光纤引导器12408之间流动。光纤引导器12408可以是具有足够大的内部尺寸以容纳光纤尾纤12410的中空管。光纤引导器12408可以由金属或其它导热材料制成，以帮助消散由共同封装光模块12316生成的热。光纤引导器12408可以具有任意形状，例如以优化热特性。例如，光纤引导器12408可以具有侧开口或网状结构，以允许空气流过光纤引导器12408。光纤引导器12408被设计成足够刚性以使得可插拔模块12404在典型使用情况下能够不变形地多次(例如，数百次、数千次)插入到机架式服务器12400和从机架式服务器12400拆卸。
图126A包括机架式服务器12500的示例的各种视图，所述机架式服务器12500包括CPO前面板可插拔模块12502。每个可插拔模块12502包括共同封装光模块12504，其通过光纤尾纤12508光耦合到一个或多个阵列连接器，例如多光纤推进连接器12506。在此示例中，每个共同封装光模块12504光耦合到2个阵列连接器12506。可插拔模块12502包括大致跨越前面板与竖直安装的印刷电路板之间的距离的刚性光纤引导器12510。
前视图12512(在图126A的右上方)展示了具有上组阵列连接器12516、下组阵列连接器12518、左组阵列连接器12520和右组阵列连接器12522的前面板12514的示例。前视图12512中的每个矩形代表阵列连接器12506。在此示例中，每组阵列连接器12516、12518、12520、12522包括16个阵列连接器12506。
前视图12524(在图126A的中间右侧)展示了凹入竖直安装的印刷电路板12526的示例，其中专用集成电路(ASIC)或数据处理芯片12312被安装在后侧并且未展示在前视图12524中。印刷电路板12526具有上组电触点12528、下组电触点12530、左组电触点12532和右组电触点12534。前视图12524中的每个矩形代表与一个共同封装光模块12504相关联的电触点阵列。在此示例中，每组电触点12528、12530、12532、12534包括8个电触点阵列，这些电触点阵列被配置为电耦合到8个共同封装光模块12504的电触点。在此示例中，每个共同封装光模块12504光耦合到两个阵列连接器12506，因此前视图12512中展示的矩形数量是前视图12524中展示的正方形数量的两倍。前面板12514包括允许插入可插拔模块12502的开口。在此示例中，每个开口具有可容纳两个阵列连接器12506的尺寸。
机架式服务器12500的前部部分的俯视图12536(在图126A的右下方)展示了可插拔模块12506的俯视图。在俯视图12536中，两个最左侧的可插拔模块12538包括共同封装光模块12504，其电耦合到前视图12524中所示的左组电触点12532中的电触点，并且包括前视图12512中所示的左组阵列连接器12520中的阵列连接器12506。如前视图12536所示，两个最右侧的可插拔模块12540包括共同封装光模块12504，其电耦合到前视图12524中所示的右组电触点12534中的电触点，并且包括在前视图12512中右组阵列连接器12522中的阵列连接器12506。在俯视图12536中，四个中间可插拔模块12542包括共同封装光模块12504，其电耦合到在前视图12524中展示的上组电触点12528中的电触点，并且包括在前视图12512中展示的上组阵列连接器12516中的阵列连接器12506。
前视图12524(在图126A的中间右侧)展示了第一入口风扇12544，其将空气从左到右吹过前面板12514和印刷电路板12526之间的空间。俯视图12536(在图126A右下方)展示了第一入口风扇12544和第二入口风扇12546。第一入口风扇12544安装在印刷电路板12526的前侧并且将空气吹过可插拔模块12502以帮助消散由共同封装光模块12504生成的热。第二入口风扇12546安装在印刷电路板12526的后侧，并且将空气吹过数据处理芯片12312和散热设备12314。
如前视图12512(在图126A的右上方)中所示，前面板12514包括开口12548，所述开口12548为前入口风扇12544、12546提供进入空气。可以在开口12548处提供保护网或网格。
机架式服务器12500的前部部分的左侧视图12550(在图126A的左边中间)展示了对应于前视图12512中的上组阵列连接器12516和在前视图12524中上组电触点12528的可插拔模块12552。左侧视图12550还展示了对应于前视图12512中的下组阵列连接器12518和前视图12524中的下组电触点12530的可插拔模块12554。如左侧视图12550所示，可以提供导轨或引导笼12556来帮助引导可插拔模块12502，使得共同封装光模块12504的电连接器与印刷电路板12526上的电触点对齐。可插拔模块12502可以例如使用夹子机构紧固在前面板12514处。
机架式服务器12500前部部分的左侧视图12558展示了对应于前视图12512中左组阵列连接器12520和前视图12524中左组电触点12532的可插拔模块12560。
在此示例中，用于对应于左组和右组阵列连接器12520、12522以及左组和右组电触点12532、12534的可插拔模块12502的光纤引导器12510被设计为具有较小的高度，使得在竖直方向上具有相邻光纤引导器12510之间的间隙以允许空气流过。
在一些实施方案中，每个共同封装光模块可以接收来自大量光纤芯的光信号，并且每个共同封装光模块可以通过三个或更多阵列连接器光耦合到外部光纤电缆，其中阵列连接器在前面板占据的总面积大于印刷电路板上共同封装光模块所占据的总面积。
参考图126B，在一些实施方案中，机架式服务器12600被设计为使用具有空间扇出设计的可插拔模块12602。每个可插拔模块12602包括共同封装光模块12604，其通过光纤尾纤12606光耦合到一个或多个阵列连接器12608，其总面积大于共同封装光模块12604的面积。所述面积是沿与前面板平行的平面测量的。在此示例中，每个共同封装光模块12604光耦合到4个阵列连接器12608。可插拔模块12602包括锥形光纤引导器12610，其在共同封装光模块12604附近较窄而在阵列连接器12608附近较宽。
前视图12612(在图126B的右上方)展示了前面板12614的示例，其可以容纳布置成16行和8列的128个阵列连接器12608的阵列。凹入式印刷电路板12526的前视图12524(在图126B的中间右侧)和机架式服务器12600的前部部分的俯视图(在图126B的右下方)类似于图126A中的对应视图。
左侧视图12616(在图126B的左侧中间)展示了具有共同封装光模块的可插拔模块12602的示例，所述共同封装光模块连接到印刷电路板12526上的上组和下组电触点。左侧视图12618(在图126B的左下方)展示了具有共同封装光模块的可插拔模块12602的示例，所述共同封装光模块连接到印刷电路板12526上的左组电触点。如左侧视图12618所示，导轨或引导笼12620可以被提供来帮助引导可插拔模块12602，使得共同封装光模块12604的电触点与印刷电路板12526上的对应电触点对齐。
例如，机架式服务器12400、12500、12600可以被提供给具有或不具有可插拔模块的客户。客户可以根据需求插入任意数量的可插拔模块。
参考图127，在一些实施方案中，CPO前面板可插拔模块12700可以包括被设计为接收光电源供应光的盲配连接器12702。光纤尾纤12714的一部分光耦合到盲配连接器12702。图127包括机架式服务器12706的侧视图12704，机架式服务器12706包括向可插拔模块12700中的共同封装光模块12710提供光电源供应光的激光源12708。激光源12708通过光纤12712光耦合到光连接器12714，其被配置为与可插拔模块12700上的盲配连接器12702配合。当可插拔模块12700插入到机架式服务器12706中时，共同封装光模块12710的电触点接触在印刷电路板12526上对应的电触点，盲配连接器12702与光连接器12714配合。这允许共同封装光模块12710接收来自外部光纤电缆的光信号和通过光纤尾纤12714的光电源供应光。
在一些实施方案中，为了防止来自激光源12708的光伤害机架式服务器12706的操作员，提供了安全关闭机构。例如，可以在盲配连接器12702与光连接器12712断开时提供机械快门。作为另一个示例，可以使用电接触感测，并且在检测到盲配连接器12702从光连接器12712断开时，可以关闭激光器。
参考图128，在一些实施方案中，一个或多个光子供应器12800可设置在光纤引导器12408中以通过一个或多个电源供应器光纤12802向共同封装光模块12316提供电源供应光。一个或多个光子供应器12800可以被选择以具有适合于共同封装光模块12316的一个波长(或多个波长)和一个功率水平(或多个功率水平)。每个光子供应器12800可以包括例如具有相同或不同波长的一个或多个二极管激光。
电连接(图中未展示)可用于向一个或多个光子供应器12800提供电力。在一些实施方案中，电连接被配置使得当共同封装光模块12316从基板12310拆卸时，一个或多个光子供应器12800的电力会被关闭。这防止来自一个或多个光子供应器12800的光伤害操作员。额外的信号线(图中未展示)可以向光子供应器12800提供控制信号。在一些实施例中，通过CPO模块12316对系统进行与光子供应器12800的电连接。在一些实施例中，与光子供应器12800的电连接使用光纤引导器12408的部件，在一些实施例中，光纤引导器12408由导电材料制成。在一些实施例中，光纤引导器12408由多个部件制成，其中一些由导电材料制成，而一些由电绝缘材料制成。在一些实施例中，两个导电部件机械连接但通过电绝缘部件电分离。
例如，光子供应器12800热耦合到光纤引导器12408，光纤引导器12408可以帮助消散来自光子供应器12800的热。
在一些示例中，CPO模块12316耦合到安装在基板12310上的弹簧加载元件或压缩中介层。将CPO模块12316压入弹簧加载元件或压缩中介层所需的力可能很大。以下描述有助于将CPO模块12361压入弹簧加载元件或压缩中介层的机构。
参考图129，在一些实施方案中，机架式服务器包括附接到印刷电路板12906的基板12310，其具有开口以允许数据处理芯片12312通过开口突出或部分突出并附接到基板12310。印刷电路板12906可以具有许多功能，例如为数据处理芯片12312的大量电力连接提供支持。CPO模块12316可以通过CPO安装件或前格子12902安装在基板12310上。支承板12914附接到印刷电路板12906的后侧。基板12310和印刷电路板12906都夹在CPO安装件或前格子12902和支承板12914之间，以提供机械强度，从而使CPO模块12316可以将所需的压力施加到基板12310上。导轨/笼12900从前面板12904或光纤引导器12408的前部部分延伸到支承板12914并且提供CPO安装件12902和前面板12904或光纤引导器12408的前部部分之间的刚性连接。
夹具机构12908，例如螺钉，用于将导轨/笼12900紧固到光纤引导器12408的前部部分。在CPO模块12316最初被压入弹簧加载元件或压缩中介层后，螺钉12908被拉紧，其向前拉动导轨/笼12900，从而向前拉动支承板12914并提供反作用力，所述反作用力在CPO模块12316的方向上推动弹簧加载元件或压缩中介层。弹簧12910可以被提供在导轨12900和光纤引导器12408的前部部分之间，以在光纤引导器12408的前部部分相对于导轨12900的定位中提供一些容限。
图129的右侧展示了导轨/笼12900的前视图。例如，导轨12900可以包括多个杆(例如，四个杆)，这些杆以基于光纤引导器12408的前部部分形状的配置布置。如果光纤引导器12408的前部部分具有正方形形状，则导轨12900的四个杆可以定位在正方形形状光纤引导器12408的前部部分的四个角附近。在一些示例中，引导笼12912可以被提供以围封导轨12900。导轨12900也可以在没有引导笼12912的情况下使用。
如上所述，在一些示例中，CPO模块12316(图123)耦合到安装在基板12310上的弹簧加载元件或压缩中介层，以及将CPO模块12316压入弹簧加载元件或压缩中介层所需的力可能很大。以下描述了压板插入锁定(PPIL)技术，所述技术可以更轻松地连接和拆卸CPO模块。
参考图130，在一些实施方案中，压缩板13000用于施加力以将CPO模块12316压靠在压缩插座13002上，并且U形螺栓13010用于将压缩板13000紧固到前格子结构13008。压缩板13000的示例在图131中展示，U形螺栓的示例如图132所示，前格子结构13008的示例在图134和135中展示。例如，压缩插座13002安装在基板12310上，并且压缩插座13002包括压缩中介层。CPO模块12316包括安装在基板13006上的光子集成电路13004。例如，光子集成电路13004可以类似于光子集成电路214(图2至5)、450或464(图17)，并且基板13006可类似于基板211(图2至5)或454(图17)。基板13006的底侧包括电连接到压缩插座13002中的电触点的电触点。
前格子结构13008附接到基板12310，U形螺栓13010插入到前格子结构13008侧壁中的孔和压缩板13000的孔中，以将压缩板13000相对于前格子结构13008固定在适当位置。在此示例中，前格子结构13008包括第一侧壁13008a和第二侧壁13008b。第一侧壁13008a包括两个通孔。如图135B的示例所示，第二侧壁13008b包括两个不完全穿过第二侧壁13008b的部分通孔。这允许将另一CPO模块插入到第二侧壁13008b右侧的空间中，并允许另一U形螺栓13010b将另一个CPO模块固定到前格子结构13008的侧壁上。在此示例中，U形螺栓13010a从第一侧壁13008a的左侧插入，穿过第一侧壁13008a中的两个通孔，穿过压缩板13000中的两个通孔，并进入前格子结构13008的第二侧壁13008b中的两个部分通孔。
可选地，如图135C的示例所示，第二侧壁13008b可以包括完整的通孔(fullthrough-holes)，并且U形螺栓13010a可以完全穿过第二侧壁13008b。可以使用另一个U形螺栓13010b将第二CPO模块插入到第二侧壁13008b右侧的空间中，以将第二CPO模块固定到前格子结构13008的侧壁上。在此示例中，用于固定第二CPO模块的第二侧壁13008b中的通孔可以从固定第一CPO模块的第二侧壁13008b中的通孔横向偏移。
在一些实施方案中，波形弹簧13012定位在压缩板13000和CPO模块12316之间以将压缩负载分配到CPO模块12316。可以在压缩板13000的底侧上切割凹槽以防止波形弹簧13012在组装过程中在光子集成电路13004的外壳的顶表面上滑动。波形弹簧13012的示例示于图133中。波形弹簧13012还可以提供CPO模块12316的定位和尺寸的容限。
图131是压缩板13000的示例的示意图。压缩板13000可以由刚性材料制成，例如钢、钛、铜或黄铜。压缩板13000限定开口13100以允许光纤电缆穿过并连接到CPO模块12316。压缩板13000限定两个通孔13102a和13102b(统称为13102)，其允许U形螺栓13010的两个臂穿过。在此图中，通孔13102未按比例绘制。孔径被配置成小于板厚度。压缩板13000可以做得相对较厚(例如，1mm至5mm)以增强刚性。
图132是U形螺栓13010的示例的示意图。U形螺栓13010可以由例如不锈钢、钛、铜或黄铜制成，并且包括两个臂13200a和13200b(统称为13200)，其可插入到前格子结构13008的侧壁13008a、13008b中的通孔和部分通孔中，以及压缩板13000中的通孔13102a和13102b中以将压缩板13000锁定到位。U形螺栓13010可以具有一体式设计，例如，通过将细长的细杆弯曲成所需形状而制成。
图133是波形弹簧13012的示例的示意图。波形弹簧13012也可以具有其它配置。
图134是前格子结构13008的示例的透视图。图135是前格子结构13008的一部分的俯视图。在此示例中，前格子结构13008在中心区域附近限定了较大的开口13400，并且在较大的开口13400周围限定了几个较小的开口13402。当前格子结构13008附接到如图129所示的基板12310时，中心开口13400的位置对应于在基板12310的另一侧(例如，后侧)上数据处理芯片12312的位置。一个或多个组件可以安装在基板12310的前侧以支撑基板12310后侧上的数据处理器芯片12312。例如，一个或多个组件可以包括一个或多个电容器、一个或多个滤波器和/或一个或多个功率转换器。一个或多个组件具有一定的厚度并且突出穿过或部分穿过开口13400。
每个开口13402允许CPO模块12316穿过并耦合到对应的压缩插座13002。如图134所示的示例，前格子结构13008限定32个开口13402，其允许插入32个CPO模块12316。这种配置的尺寸支持具有12平方毫米光模块覆盖区的半宽2U机架。开口13402隔开一定距离以支持XSR通道顺应性。
图134、135A和135B展示了一示例，其中外部CPO模块使用压缩板13000a和U形螺栓13010a锁定到位，内部CPO模块使用压缩板13000b和U形螺栓13010b锁定到位且在螺栓(例如，13010a、13010b)之间没有横向偏移，因此在CPO模块之间的格子部分中需要部分通孔。图135C展示了一示例，其中在螺栓之间提供横向偏移并允许螺栓穿过CPO模块之间格子部分中的完整通孔。术语“外CPO模块”是指定位靠近前格子结构13008外边缘的CPO模块，而术语“内CPO模块”是指定位靠近前格子结构13008内边缘的CPO模块。
在一些实施方案中，代替使用具有穿过前格子结构13008侧壁中的孔和压缩板13000中的孔的臂的螺栓(或夹子)，可以使用夹具或螺钉(例如，弹簧加载螺钉)以将压缩板13000相对于前格子结构13008紧固或锁定到位。
图136是机架安装系统13630中的组合件13600的示例的分解前透视图。在一些实施方案中，组合件13600包括安装在基板13602上的数据处理芯片12312、印刷电路板13604、前格子结构13606、后格子结构13608和散热设备13610。印刷电路板13604位于基板13602和前格子结构13606之间。后格子结构13608位于基板13602和散热设备13610之间。组合件13600可以放置在机架安装系统13630的壳体13634中。壳体13634具有前面板，并且基板13602具有主表面(例如，前表面)，其相对于前面板的平面的角度范围为0至45°。在一些示例中，基板13602的主表面相对于前面板的平面大体上平行(例如，在从0至5°的范围内)。
如以下结合图151更详细讨论，在替代实施例中，印刷电路板13604可位于基板13602和后格子结构13626之间。
例如，印刷电路板13604用于促进向数据处理芯片12312提电力、控制信号和/或数据信号。基板13602可以是例如比相当尺寸的印刷电路板更昂贵的陶瓷基板，并且可能难以成本有效地制造足够大以容纳所有必要的连接器的陶瓷基板。基板13602的外部尺寸可以小于印刷电路板13604的外部尺寸。连接器13612可以安装在印刷电路板13604上用于接收电力、控制信号和/或数据信号。连接器13612可以具有足够大的尺寸以方便操作者操作。例如，连接器13612可以是Molex连接器或其它类型的连接器。基板13602的前表面具有电触点13632，其电耦合到印刷电路板13604后表面上的电触点。电触点允许传输电力、控制信号和/或数据信号由印刷电路板13604通过基板13602传输到数据处理芯片12312。在一些示例中，连接器13612被配置为在平行于印刷电路板13604平面的方向上与外部连接器配合。在一些示例中，连接器13612被配置为在垂直于印刷电路板13604平面的方向上与外部连接器配合，并且信号线向后方向延伸。这可以减少印刷电路板13604的左侧和右侧需要容纳信号线的空间。连接器13612和连接到连接器13612的信号线也可以用于将信号从数据处理芯片12312传输到系统的其它部分。
这种构造能够将电力和其它信号传递到系统外部，从而保持ASIC和模块直接连接到封装基板。可以通过例如连接到印刷电路板13604的封装基板13602前侧上的平面网格阵列、球栅阵列、针栅阵列或插座来实现电力和其它信号的传递。印刷电路板13604可以包括任何常见的印刷电路板组件，包括连接器13612。印刷电路板连接器13612能够通过连接器13612传递电力和信号，然后将其传送到封装基板13602。封装基板13602优选地附接在组装过程中连接到印刷电路板13604，然后放置在后格子结构组合件中。
前格子结构13606限定了几个开口13614，这些开口13614允许CPO模块12316穿过并耦合到安装在基板13602前侧上的电触点或插座13616。印刷电路板13604限定开口13618以允许CPO模块12316通过。前格子结构13606具有延伸穿过开口13618并附接到基板13602前侧的悬垂物13700(图137)。前格子结构13606可以由例如钢或铜制成。所述图展示印刷电路板13604限定单个大中心开口13618，类似于“相框”。在其它示例中，也可以将开口13618分成两个或更多更小的开口。
电组件可以安装在第一区域中基板13602的前侧，所述第一区域占据与位于基板13600后侧的数据处理芯片12312大致相同的覆盖区。电组件支持数据处理芯片12312和可以包括例如一个或多个电容器、一个或多个滤波器和/或一个或多个功率转换器。前格子结构13606在中央区域限定了较大的开口13620，其占据比第一区域稍大的覆盖区。安装在基板13602的前表面上的电组件穿过或部分穿过印刷电路板13604中的开口13618，并穿过或部分穿过前格子结构13606中的开口13620。
在一些实施方案中，前格子结构13606可以具有类似于图134的前格子结构13008的配置，且CPO模块12316可通过压缩板13000压靠对应的插座13002。U形螺栓13010可用于将压缩板13000固定到前格子结构13606的侧壁上。
后格子结构13608限定了比数据处理芯片12312稍大的中心开口13622。数据处理芯片12312突出穿过或部分穿过开口13622并且热耦合到散热设备13610。后格子结构13608限定了几个开口13624，其通常对应于前格子结构13606中的开口13614。电子组件13702(图137)可以安装在基板13602的后侧以支撑耦合到前侧的CPO模块12316。电子组件13702可以突出穿过或部分穿过后格子结构13608中的开口13624。电子组件13702可以包括例如用于电源完整性的电容器、微控制器和/或单独调节的电源供应器，其可隔离光模块电源域。后格子结构13608可以由例如___制成。
在一些实施方案中，螺钉13628用于将前格子结构13606、印刷电路板13604、基板13602、后格子结构13608和散热设备13610紧固在一起。后格子结构13608具有唇部13626，当力被施加以将前格子结构13606、印刷电路板13604、基板13602、后格子结构13608和散热设备13610紧固在一起时，唇部13626作为止挡件以防止基板13602和印刷电路板13604之间的接口(例如，平面网格阵列、针栅阵列、球栅阵列、插座或其它电连接器)被压碎。在此示例中，唇部13626形成在后格子结构13608前侧的上边缘和下边缘附近。唇部13626也可以形成在后格子结构13608前侧的左右边缘附近，或在后格子结构13608前侧的其它位置。
图137是组合件13600的示例的分解后透视图。前格子结构13606具有悬垂物13700，其延伸穿过印刷电路板13604中的开口13618并附接到基板13602的前侧。安装在基板13602后侧的数据处理芯片12312延伸穿过或部分穿过后格子结构13608中的开口13622并且热耦合到散热设备13610。例如，导热凝胶或垫可以定位在数据处理芯片12312和散热设备13610之间。安装在基板13602后侧的电子组件13702延伸穿过或部分穿过后格子结构13608中的开口13624。上唇部13626延伸越过基板13602的上边缘，并接触印刷电路板13604的后侧，且下唇13626在基板13602的下边缘下方延伸并接触印刷电路板13604的后侧。
在此示例中，连接器13612包括公Molex连接器，所述公Molex连接器被配置为沿平行于印刷电路板13604平面的方向接收母Molex连接器。还可以将连接器13612配置为沿垂直于所述印刷电路板13604平面的方向接收连接器使信号线向后延伸。
图138是组合件13600的示例的分解俯视图。在此示例中，前格子结构13606的悬垂物13700的宽度被选择为略小于印刷电路板13604的开口13618的宽度。印刷电路板13604的宽度可以几乎与壳体13634内部宽度一样宽。连接器13612位于靠近印刷电路板13604左右边缘的位置，以提供足够的空间来容纳信号线连接到连接器13612。选择基板13602的宽度和后格子结构13608的宽度，使得其容纳在靠近印刷电路板13604左边缘的连接器13612和靠近印刷电路板13604右边缘的连接器13612之间的空间中。
图139是组合件13600的示例的分解侧视图。在此示例中，前格子结构13606的悬垂物13700的高度被选择为略小于印刷电路板13604的开口13618的高度。印刷电路板13604的高度可以几乎与壳体13634的内部高度一样高。选择基板13602的高度使得基板13602容纳在上唇13626和下唇13626之间的空间中。
图140是已紧固在一起的组合件13600的示例的前透视图。前格子结构13606的悬垂物13700接触基板13604的前表面，并且支撑数据处理芯片12312的电子组件延伸穿过或部分穿过印刷电路板13604中的开口13618和前格子结构13606的开口13620。前格子结构13606的侧壁用作将CPO模块12316对齐到基板13602前表面上插座13616的引导器。大印刷电路板13604具有更大的表面积来安装连接器13612，以向数据处理芯片12312提供电力、控制信号和/或数据信号。组合件13600竖直安装，例如，基板13602相对于壳体13634的顶面板或底面板大体上竖直并且大体上平行于前面板。组合件13600位于前面板附近，例如距前面板不超过12英寸。前面板可以被打开以允许操作员容易触及CPO模块12316，例如，将CPO模块12316插入到插座13616中或从插座13616中取出。
图141是没有前格子结构13606的组装组合件13600的示例的前透视图。印刷电路板13604的形状类似于“相框”且开口13618被配置为允许CPO模块12316被耦合到插座13616，并提供空间以容纳安装在基板13602前侧上的各种电子组件，这些电子组件支撑基板13602后侧上的数据处理芯片12312。
图142是没有印刷电路板13604和前格子结构13606的组装组合件13600的示例的前透视图。电触点或插座13616(每个插座可以包括多个电触点)被提供在基板13602前侧上，其中电触点或插座13616被配置为耦合到CPO模块12316。在此示例中，在基板13602的左右区域提供电触点13632的阵列。例如，功率转换器可安装在印刷电路板13604上以接收具有较高电压(例如，12V或24V)和较低电流的电力，并输出具有较低电压(例如，1.5V)和较高电流的电力。在一些实施方案中，数据处理芯片12312在某些时间段期间可能需要超过100A的峰值电流。通过提供大量的电触点13632，可以使对较高电流的总电阻更小。
图143是组装的后格子结构13608和散热设备13610的示例的前透视图。后格子结构13608限定开口13622以为安装在基板13602后侧的数据处理芯片12312提供空间。后格子结构13608限定开口13624以为安装在基板13602后侧上的组件13702提供空间，其中组件支撑耦合到基板13602前侧上电触点13616的CPO模块12316。当力被施加以将前格子结构13606、印刷电路板13604、基板13602、后格子结构13608和散热设备13610紧固在一起时，上唇部和下唇部13626防止基板13602和印刷电路板13604之间的接口(例如，平面网格阵列、针栅阵列、球栅阵列、插座或其它电连接器)被压碎。
图144是散热设备13610和螺钉13628的示例的前透视图。散热设备13610可以包括在水平方向上延伸的散热片。例如，入口风扇(例如，图125的12546)将空气沿水平方向吹过散热片，以帮助带走数据处理芯片12312生成的热。
图145是组合件13600的示例的后透视图，其中前格子结构13606、印刷电路板13604、基板13602、后格子结构13608和散热设备13610已紧固在一起。如图所示的散热设备13610包括水平散热片，但也可以具有其它配置，例如具有引脚(pin)或柱(post)，例如图68C中所示的那些配置。散热设备13610可包括热耦合到散热片或引脚的均热板。
图146是没有后格子结构13608的组合件13600的示例的后透视图。数据处理芯片12312突出穿过或部分穿过后格子结构13608中的开口13622。元件13702突出穿过或部分穿过后格子结构13608中的开口13624。
图147是已紧固在一起的前格子结构13606、印刷电路板13604和基板13602的示例的后透视图。图148是已紧固在一起的前格子结构13606和印刷电路板13604的示例的后透视图。前格子结构13606的悬垂物13700延伸到印刷电路板13604中的开口13618中。图149是前格子结构13606的示例的后透视图。
参考图150，在一些实施方案中，数据处理芯片15000安装在基板(例如，陶瓷基板)15002上，所述基板电耦合到印刷电路板15004的第一侧。CPO模块15006安装在基板(例如，陶瓷基板)15008上，其电耦合到印刷电路板15004的第二侧。图150所示的配置可用于上述任何包括与一个或多个CPO模块通信的数据处理芯片的系统或组合件中。
图151在图的右侧部分中展示了适合在机架安装系统中使用的组合件15100的示例的俯视图，所述组合件包括定位在封装基板13602(也称为CPO基板)和后格子结构13626之间的竖直印刷电路板13604(例如，子卡)。封装基板13602位于印刷电路板13604和前格子结构13606之间。在此示例中，每个CPO模块12316可拆卸地附接到高速LGA插座15104，其安装在封装基板13602的前侧。数据处理芯片13612(在此示例中为交换机ASIC)安装在封装基板13602的后侧。高速LGA插座15104电耦合到封装基板13602前表面上的高速LGA垫15106。封装基板13602内的高速迹线15102提供CPO模块12316和数据处理芯片13612之间的高速信号连接。
在此示例中，印刷电路板13604限定了允许数据处理芯片13612穿过以热耦合到散热设备13610的开口。印刷电路板13604是带有用于交换机ASIC 13612的切口的“相框”。封装基板13602在后侧具有电力和低速接触垫15108，用于连接到竖直印刷电路板13604(“相框”子卡)，用于从印刷电路板13604接收电力和低速控制信号。与高速LGA垫15106相比，电力和低速接触垫15108相对较大(例如，约1mm)。电力和低速接触垫15108位于CPO基板13602和印刷电路板13604之间，且不影响散热器13610到数据处理芯片13612的安装。
在一些实施方案中，印刷电路板13604限定了开口，所述开口大到足以容纳数据处理器(例如，交换机ASIC)13612和安装在基板13602后侧上的额外组件，其中额外组件支持CPO模块12316。额外组件可以包括例如一个或多个电容器、滤波器、功率转换器或电压调节器。在一些示例中，代替具有一个大开口，印刷电路板13604可以限定多个开口，这些开口被定位以允许数据处理器13612和额外组件突出穿过或部分穿过。
图151在图的左侧部分展示了封装基板13602、CPO模块12316和压缩板15110的透视后视图。如此示意图所示，在一些实施方案中，可以存在大量(例如，数百或数千)电力和低速接触垫15108，以允许将大量电力路由到数据处理芯片13612和CPO模块12316。在此示例中，每个压缩板15110具有集成散热器15112用于消散CPO模块12316生成的热。
参考图152，在一些实施方案中，CPO模块12316可容易地从封装基板13602拆卸以进行更换或维修。例如，光纤连接器附接到CPO模块12316，所述模块附接到LGA插座15104，LGA插座15104可拆卸地附接到封装基板13602。压缩板15110压在CPO模块12316上并使用U形螺栓13010和弹簧加载螺钉15200相对于前和后格子结构13606、13626固定。压缩板15110可以具有用于闩锁光纤连接器12318的闩锁。如果CPO模块12316发生故障，则技术人员拆卸螺钉15200，拆卸U形螺栓13010，将CPO模块12316从LGA插座15104上拆下，或者将LGA插座从封装基板13602上拆下。
图153是展示用于组装组合件15100的过程15300的示例的示意图。前格子结构13606附接15302到CPO基板13602，并且CPO基板13602附接15304到印刷电路板13604。散热器13610热耦合到数据处理芯片13612。此示意图展示了CPO基板13602的前侧，数据处理芯片13612安装在CPO基板13602的另一侧且未在图中展示。示意图15306展示了准备CPO模块12316插入的组合件15100。示意图15308展示了具有压缩板15110的CPO模块12316，其中压缩板15110插入到前格子结构13606中，并且在光纤附接之前。
图154是展示具有盖15400以保护CPO模块12316的CPO模块12316的示例的示意图。还展示了具有集成散热器15112的压缩板15110。在此示例中，螺钉15402用于将压缩板15110固定到前格子结构13606和/或封装基板13602和/或竖直印刷电路板13604和/或后格子结构13626。
图155A是LGA插座15104、光模块12316和压缩板15110的示例的后透视图。图155B是LGA插座15104、光模块12316和压缩板15110的示例的前透视图。在图155A和155B中，LGA插座15104已插入到前格子结构13606中，准备光模块12316和压缩板15110的插入或附接。
图156是安装在前格子结构13606上的压缩板15110阵列的示例的前视图(假设印刷电路板13604竖直安装在机架式服务器中)。前格子结构13606包括用于放置组件的开口13400，所述组件用于支撑基板12310的后侧上的数据处理器芯片12312。例如，在需要时，一个或多个组件可以包括一个或多个去耦电容器、一个或多个滤波器和/或一个或多个电压调节器。一个或多个组件具有一定的厚度并且突出穿过或部分地穿过开口13400。
图157是组合件15100的示例的前透视图。具有盖15400的几个CPO模块12316安装在封装基板13602的前侧。CPO模块12316通过具有集成散热器15112的压缩板15110压靠在封装基板13602上。
图158是组合件15100的示例的俯视图。交换机ASIC 13612安装在封装基板13602的后侧上。具有盖15400的几个CPO模块12316安装在封装基板13602的前侧。CPO模块12316通过具有集成散热器15112的压缩板15110压靠在封装基板13602上。
图156至158展示光模块12316顶部(或前面)的压缩板15110，展示了光纤连接器插座。压缩板下方是底板(称为格子或蜂窝结构)，通过系统印刷电路板13602用螺钉安装到后格子13626或在后侧的ASIC散热器13610。此外，或可替代地，类似于图130至135C中所示基于夹子或基于螺栓的设计可用于将压缩板15110固定到前格子结构13606。
在图2、4、6、7、12、17、20、22至31、35A至37、43、68A、69A、70、71A、72、73A、74A、75A、75C、77A至78、99、100、104、108、110、112、113、115、117、118至125B、129、136至153和158至160中所示的示例中，一个或多个数据处理模块安装在位于前面板(或用户可触及的任何面板)附近的基板或电路板上，并且诸如共同封装光模块之类的通信接口支持一个或多个数据处理模块。每个数据处理模块可以是例如网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、存储设备、或专用集成电路(ASIC)。每个数据处理模块可以包括电子处理器和/或光子处理器。数据处理模块可以使用各种类型的接触点(例如球栅阵列或插座)安装在基板或电路板上。数据处理模块也可以安装在较小的基板或电路板上，这些基板或电路板又安装在较大的基板或电路板上。下面描述了一示例，其中通信接口支持安装在较小电路板上的存储器模块，所述较小电路板电耦合到位于前面板附近的较大电路板。
图162展示了系统16200的示例的俯视图，系统16200包括与前面板16204大体上平行的竖直定向的电路板16202(也称为载卡)。若干存储器模块16206例如使用例如DIMM(双列直插式存储器模块)插槽的插槽电耦合到电路板16202。每个存储器模块16202包括电路板16208和一个或多个存储器集成电路16210，存储器集成电路16210可以安装在电路板16208的一侧或两侧。一个或多个光接口模块16212(例如，共同封装光模块)电耦合到电路板16202并且作为存储器模块16206和一个或多个通信光纤电缆16214之间的接口。例如，每个光接口模块16214可以支持高达1.6Tbps的带宽。当使用N个光接口模块16214(N为正整数)时，总带宽可达N×1.6Tbps。一个或多个风扇16216可以安装在前面板16204附近，以帮助去除耦合到电路板16202的各种组件(例如，光接口模块16212和存储器模块16206)生成的热。用于实施光接口模块16212和配置风扇16216和用于优化散热的气流的技术已经在上面描述并且在此不再重复。
图163是载卡16202、光接口模块16212和存储器模块16206的放大图。在这个示例中，存储器模块16206安装在载卡16202的前侧和后侧。也可以将存储器模块16206安装到载体卡16202的仅前侧或仅后侧。在一些示例中，散热器热附接到存储器芯片16210。
在一些实施方案中，载卡16202上的存储器模块16206可以作为例如计算机存储器、分解存储器或存储器池。例如，系统16200可提供可由多于一个中央处理单元存取的大型存储器组或存储器池。数据处理系统可以被实施为空间共处的解决方案，例如，支持位于公共盒或壳体中的4个处理器的4组存储器模块16206。数据处理系统也可以实施为空间分离的解决方案，例如，装满处理器的机架，通过光纤电缆连接到另一个装满DIMM(或其它存储器)的机架。在此示例中，装满存储器模块的机架可以包括多个系统16200。例如，系统16200可用于实施存储器分解，以将在初始化时分配给虚拟服务器(例如，虚拟机或容器或执行器)的物理存储器与存储器运行时间管理分离。去耦允许存储器使用率高的服务器使用来自同一物理节点上托管的其它服务器(节点级存储器分解)或来自同一集群中的远程节点(集群级存储器分解)的空闲存储器。
图164是载卡16202、光接口模块16212和存储器模块16206的示例的前视图。在此示例中，三行存储器模块16206附接到电路板16202。存储器模块16206的数量可以根据应用而变化。存储器模块16206的定向也可以根据系统的配置进行修改。例如，代替将存储器模块16206定向成在图164中所示的竖直方向上延伸，存储器模块16206也可以定向成在水平方向上延伸，或者相对于水平方向以0°至90°之间的角度延伸，以优化气流和散热。
图165是具有两个光接口模块16212和存储器模块16206的载卡16202的示例的前视图。图164和165以及许多其它图未按比例绘制。光接口模块16212可以比图中所示的小得多，并且可以将更多的光接口模块16212附接到电路板16202。例如，光接口模块16212可以定位在四个存储器模块16206之间的空间16218(以虚线展示)中。在一些示例中，存储器模块16206可以直接与光接口模块16212介接。
参考图166，在一些实施方案中，一个或多个存储器控制器或交换机16600(例如，计算快速链路(Compute Express Link，CXL)控制器)电耦合到载卡16202并且被配置为聚集来自存储器模块16206的流量。例如，存储器控制器或交换机16600可以实施为安装在载卡16202的后侧上的集成电路，与光接口模块16212相对。电迹线设置在电路板16202上或中以将存储器模块16206连接到CXL控制器/交换机16600，然后CXL控制器/交换机16600聚集来自存储器模块16206的流量并将其介接到CPO模块16212。
载卡16202和存储器模块16206可以是多种尺寸中的任何一种，这取决于壳体中的可用空间。存储器模块16206的容量可以根据应用而变化。随着未来存储器技术的进步，预计未来存储器模块16206的容量将会增加。例如，载卡16202的尺寸可以为20cm×20cm，每个存储器模块16206的尺寸可以为10cm×2cm，每个存储器模块的容量可以为64GB。存储器模块16206之间可以设置6mm的间距。存储器模块16206可以占据在载卡16202的两侧。在此示例中，载卡16202具有20cm的高度并且可以支持2行存储器模块16206，每个存储器模块16206在竖直方向上延伸10cm。在载卡宽度为20cm，存储器模块16206间的间距为6mm时，每行可以有约32个存储器模块，载卡16202的每侧可以有约64个存储器模块。当存储器模块安装在载卡16202的两侧时，每个载卡最多可以有共约128个存储器模块16206。由于每个存储器模块16206的容量高达64GB，载卡16202可以在大约1,600cm3尺寸的空间中支持高达约8TB的存储器。
在一些实施方案中，在图136至149和151至153所示的示例中，印刷电路板13604和前网格结构13606和/或后网格结构13608可以被修改以容纳附接到印刷电路板13604的存储器模块16206。例如，印刷电路板13604的表面区域的一部分可以支撑存储器模块16206，并且印刷电路板13604的表面区域的另一部分可以与前/后网格结构重叠。在一些示例中，前/后网格结构具有允许印刷电路板13604上的存储器模块16206通过开口突出的开口。
在图6和23所示的示例中，光纤电缆光耦合到光子集成电路的顶侧，并且光子集成电路的底侧安装在基板上。一个或多个电子集成电路，例如串行器/解串模块，安装在或部分安装在邻近或靠近光纤电缆或连接到光纤电缆的光连接器的光子集成电路上。在图7和32所示的示例中，光子集成电路和电子集成电路安装在基板的相对侧，其中电子集成电路安装在邻近或靠近光纤电缆或连接到光纤电缆的光连接器。在图35A至37所示的示例中，光纤电缆光耦合到光子集成电路的底侧，电子集成电路耦合到光子集成电路的顶侧。这些示例说明如何以适应从光纤电缆到光子集成电路的光学路径的方式将一个或多个电子集成电路(直接或间接通过基板)竖直堆叠在光子集成电路上。以下描述了用于共同封装光模块的这种封装，其中ASIC被放置在竖直光纤连接器邻近、附近或周围。
参考图167，共同封装光模块16700包括基板16702和安装在基板16702上的光子集成电路16704。透镜阵列16706和微光学器件连接器16708将光子集成电路16704光耦合到光纤电缆。透镜阵列16706和微光学器件连接器16708将被称为光连接器。使用例如铜柱或焊料凸块将第一组一个或多个集成电路16710安装在光子集成电路16704的顶侧。第一组一个或多个集成电路16710定位在邻近或靠近光连接器。例如，两个或更多个集成电路16710可以定位在光连接器的两个或更多个侧上，围绕或部分围绕光连接器。第二组集成电路16712安装在基板16702上并电耦合到光子集成电路16704。
例如，每个集成电路16710(安装在光子集成电路16704上)可以包括电驱动放大器或跨阻放大器。每个集成电路16712(安装在基板上)可以包括SerDes或DSP芯片或SerDes/DSP芯片的组合。
图168展示了共同封装光模块16700的示例的透视图。所述图左侧的示意图展示了基板16702、光子集成电路16704、安装在光子集成电路16704上的第一组电集成电路16710，以及安装在基板16702上的第二组电集成电路16712。所述图右侧的示意图展示了与左示意图相同的组件，但增加了连接到光纤电缆的智能连接器16800，以及电耦合到基板16702底侧上电触点的插座16802。
图169A和169B展示了共同封装光模块16700的透视图的额外示例。图170展示了将电集成电路16710放置在光子集成电路16704上的示例的俯视图。在此示例中，透镜阵列16706定位在光子集成电路16704的中心附近，并且电集成电路16710被放置在相对于透镜阵列16706的北、南、东和西位置。通过将电集成电路16710放置在光子集成电路16704的顶部并围绕透镜阵列16706(或任何其它类型的光连接器)，可以使共同封装光模块16700更密实。此外，电集成电路16710和光子集成电路16704中的有源组件之间的导电迹线可以做得更短，与电信号必须传播更远距离的配置相比，从而产生更好的性能，例如更高的数据速率、更高的信噪比和传输信号所需的更低功率。
为了实现密实、小尺寸和节能的共同封装光模块，有多种方法可以封装电集成电路和光子集成电路。图171A展示了光子集成电路16704具有位于光子集成电路16704的顶表面附近的有源层17100的示例。光纤连接17102(其可以包括例如聚焦透镜的二维阵列)从顶侧耦合到光纤连接17102。例如，有源PIC层17100中的光栅耦合器可以位于光纤连接17102下方，以将来自光纤连接17102的光信号耦合到有源PIC层17100上的光波导中，并从光波导耦合到光纤连接17102。电集成电路16710安装在光子集成电路16704的顶侧并且通过接触垫和可选的短导电迹线耦合到有源PIC层17100。例如，有源PIC层17100可以包括光电检测器，所述光电检测器将从光纤连接17102接收的光信号转换为电流信号，所述电流信号被传输到电集成电路16710中的驱动器和跨阻放大器。类似地，电集成电路16710可以将电信号发送到有源PIC层17100中的电光调制器，电光调制器将电信号转换为通过光纤连接17102输出的光信号。
图171B展示了一示例，其中电集成电路16710耦合到光子集成电路16704的底表面并且使用硅通孔17104电耦合到有源PIC层17100。硅通孔17104在厚度方向上提供穿过光子集成电路16704的硅管芯或基板的信号传导路径。电集成电路16710中的驱动器和跨阻放大器可以直接位于光子集成电路有源组件，例如光电二极管和电光调制器，下方，从而在光子集成电路16704和电集成电路16710之间可以使用最短的电信号路径。
图171C展示了一示例，其中光纤连接17102通过底侧耦合到光子集成电路16704(在称为“后侧照明”的配置中)，使得来自光纤连接17102的光信号在被有源PIC层17100中的光电检测器接收之前通过硅管芯或基板。同样，有源PIC层17100中的调制器将调制的光信号通过硅管芯或基板传输到光纤连接17102。直接在光纤连接17102上方的有源PIC层17100的部分可包括光栅耦合器。光电检测器和调制器与光栅耦合器相距一定距离。电集成电路16710直接定位在光电检测器和调制器上方或附近，因此在图171C的示例中相对于有源PIC层17100的电集成电路16710的位置将类似于图171A的示例中的那些位置。
图171D展示了使用后侧照明的示例，并且电集成电路16710耦合到光子集成电路16704的底侧。电集成电路16710使用硅通孔17104电耦合到有源PIC层17100中的有源组件(例如，光电检测器和电光调制器)，类似于图171B中的示例。
在一些实施方案中，集成电路被配置为围绕或部分围绕竖直光纤连接器。例如，集成电路可以具有围绕竖直光纤连接器的两个侧(例如，北、东、南和西侧中的两个)的L形。例如，集成电路可以具有围绕竖直光纤连接器的三个侧(例如，北、东、南和西侧中的三个)的U形。例如，集成电路可以在中心区域具有开口以允许竖直光纤连接器穿过，其中集成电路完全围绕竖直光纤连接器。集成电路中的开口尺寸被选择以允许光纤连接器穿过以使光纤能够光耦合到光子集成电路。例如，在中心区域具有开口的集成电路可以在外周边处具有圆形或多边形形状。与竖直光纤连接器安装在同一表面上的集成电路的特征是，其利用光子集成电路的未被竖直光纤连接器占据的表面上的可用空间，使得电集成电路可以放置为靠近或邻近光子集成电路的有源组件(例如，光电检测器和/或调制器)。
在一些实施方案中，限定开口的集成电路可以通过以下过程来制造：
步骤1：使用半导体光刻以在半导体管芯(或晶片或基板)上形成集成电路，其中半导体管芯的第一内部区域不具有意在用于最终集成电路的集成电路组件(但可以具有意在用于其它产品的组件)。
步骤2：使用激光器(或任何其它合适的切割工具)以在半导体管芯的第一内部区域中切割开口。
步骤3：将半导体管芯放置在内部区域中限定开口的下部模制树脂上。将引线框架或电连接器附接到下部模制树脂。
步骤4：将半导体管芯上的电触点线键合到附接到下部模制树脂的引线框架或电连接器。
步骤5：将上部模制树脂附接到下部模制树脂，且将半导体管芯围封在下部和上部模制树脂之间。上部模制树脂在内部区域中限定了对应于下部模制树脂中的开口的开口。在一些示例中，半导体管芯的覆盖区在下部/上部模制树脂的覆盖区内，使得半导体管芯完全围封在下部和上部模制树脂内部。在一些示例中，下部和/或上部模制树脂可以具有额外开口，且下部和/或上部模制树脂中的开口可以被配置为暴露半导体管芯的一个或多个部分。
具有L形或U形的集成电路可以使用类似的过程来制造。例如，在步骤1中，在L形或U形覆盖区中形成电路系统。在步骤2中，激光器或切割工具根据L形或U形覆盖区切割管芯。在步骤3和5中，使用具有所需的L形或U形的下部模制树脂和上部模制树脂。
虽然本公开包括对说明性实施例的引用，但不希望以限制意义理解本说明书。本公开涉及的所属领域的技术人员明白的描述的实施例的各种修改以及在本公开的范围内的其它实施例被认为在本公开的原理及范围内，例如，如所附权利要求所表示的。
例如，上述用于改进包括机架式服务器(参见图76、85至87B)的系统的操作的技术也可以应用于包括刀片服务器的系统。
一些实施例可以实施为基于电路的过程，包括可能实施在单个集成电路上。
除非另外明确陈述，否则每个数值和范围应被解释为近似于在所述值或范围之前的单词“约”或“大约”。
应进一步理解，在不背离例如所附权利要求中所表达的本公开的范围的情况下，可由所属领域的技术人员作出为了解释本公开的性质已描述及说明的部件的细节、材料及布置的各种变化。
权利要求中的附图编号和/或附图标记的使用意在标示出所要求主题的一个或多个可能实施例以便促成对权利要求的解释。这样的使用不应被理解为必然将那些权利要求的范围限制为对应附图中所展示的实施例。
虽然利用对应的标记以特定的顺序对所附方法权利要求中的元素(如果有的话)进行了描述，但除非权利要求叙述另外隐含着用于实施某些或所有这些元素的特定顺序，否则这些元素未必旨在局限于以这种特定的顺序来实施。
这里对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例之中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”并非必然全部指代相同的实施例，单独或可替换的实施例也并非必然互相排斥。这同样应用于术语“实施方案”。
除非本文另外说明，否则用于指代多个类似物体中的物体的序数形容词“第一”、“第二”、“第三”及诸如此类的使用仅表明是指此类类似物体的不同实例，并不用于暗指如此指代的类似物体一定是在时间上、空间上、等级上或者以任何其它方式按照给定顺序的。
而且，出于这里描述的目的，术语“耦合”、“耦合着”、“被耦合”、“连接”、“连接着”或“被连接”指代本领域已知或随后研发的允许能量在两个或更多元件之间传送的任意方式，并且一个或多个额外元件的介入得以被预期，虽然并非要求如此。相反，术语“直接耦合”、“直接连接”等则暗示没有这样的额外元件。
如本文中关于元件和标准所使用的术语“符合”意思是所述元件以由所述标准完全地或部分地地规定的方式与其它元件进行通信，并且由于完全能够以由所述标准规定的方式与其它元件进行通信，所以将被其它元件识别。所述符合的元件不需要在内部以由所述标准规定的方式操作。
描述的实施例在所有方面将被认为是示例性的而非限制性的。特别地，本公开的范围由所附权利要求而不是说明书和附图来指示。旨在将在所述权利要求的含义和范围内得出的所有变化及其等同项都包含在范围内。
说明书和附图仅仅是举例说明本公开的原理。因此，应当理解的是，本领域的技术人员将能够设计各种布置，所述各种布置虽然在本文没有明确地描述或展示但是体现本公开的原理并被包括在其精神和范围内。而且，本文所引用的所有示例主要明确地旨在仅用于教学目的，以说明读者理解本公开的原理和发明人贡献的促进技术发展的观点，并且应当被解释为不受限于这些具体引用的示例和情况。而且，本文中详述原理、方面、和本公开的实施例、以及其具体示例的所有陈述，旨在包括其等同物。
附图中所示的各种元件，包括标记或称为“处理器”和/或“控制器”的任何功能块，的功能可以通过使用专用硬件以及能够执行软件的硬件和适当软件的结合来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器、或者多个单独的处理器(其中一些可以被共享)提供。另外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应该被理解为排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以暗含而非限制地包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。还可以包括其它传统的和/或定制的硬件。类似地，图中展示的任何交换机只是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或者甚至手动地来执行，如从上下文更具体地理解的那样，可以由实施者选择具体技术。
如在本申请中使用的，术语“电路系统”可以指以下一项或多项或全部：(a)仅硬件的电路实施方案(如仅在模拟和/或数字电路系统中的实施方案)；(b)硬件电路与软件的组合，例如(如可使用)：(i)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)硬件处理器的任何部分与软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器，其协同工作以使装置(例如移动电话或服务器)执行各种功能)；以及(c)硬件电路和/或处理器，例如微处理器或微处理器的一部分，需要软件(例如，固件)进行操作，但软件不需要在不需要操作时出现。电路系统的此限定适用于此术语在本申请中，包括在任何权利要求中的所有使用。作为另一个示例，如在本申请中使用的，术语电路系统还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实施方案。例如，如果适用于特定权利要求元件，则术语电路系统还涵盖用于移动设备或服务器、蜂窝网络设备或其它计算或网络设备中的类似集成电路的基带集成电路或处理器集成电路。
本领域技术人员应当理解，本文的任何框图代表体现本公开的原理的说明性电路系统的概念视图。
尽管本发明在所附权利要求中进行了限定，但应该理解，本发明也可以根据以下多组实施例来限定：
第一组实施例：
实施例1：一种装置，包括：
光互连模块，包括：
光输入端口，用于接收多个信道的第一光信号；
光子集成电路，被配置用以基于接收到的光信号生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于一个信道的第一光信号而生成；
第一串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元，其中所述第一串行器/解串器模块被配置用以基于所述多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成；和
第二串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元，其中第二串行器/解串器模块被配置用以基于多组第一并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成。
实施例2：根据实施例1所述的装置，包括：
第三串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元，其中第三串行器/解串器模块被配置为基于多个第二串行电信号生成多组第二并行电信号，其中每组第二并行电信号是根据对应的第二串行电信号而生成；以及
网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个，被配置为处理多组第二并行电信号。
实施例3：根据实施例1所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块被配置为对电信号执行信号调节，信号调节包括(i)时钟和数据恢复或(ii)信号均衡中的至少一种。
实施例4：根据实施例1所述的装置，其中光子集成电路包括波导、光电检测器、竖直光栅耦合器或光纤边缘耦合器中的至少一个。
实施例5：根据实施例1所述的装置，其中第一串行器/解串器模块和第二串行器/解串器模块中的每一个包括以下至少一个：(i)多路复用器，(ii)解多路复用器，(iii)串行数据端口，(iv)并行数据总线，(v)均衡器，(vi)时钟恢复单元，或(vii)数据恢复单元。
实施例6：根据实施例1所述的装置，包括总线处理模块，其用于处理在所述第一串行器/解串器模块和所述第二串行器/解串器模块之间传输的信号，其中所述总线处理模块执行数据的切换、数据的改组(re-shuffling)或数据的编码中的至少一种。
实施例7：根据实施例6所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块包括第一串行器/解串器单元和第二串行器/解串器单元，其用于与第一串行接口处的N个电信号串行介接；
所述第二串行器/解串器模块包括第三串行器/解串器单元，其用于与第二串行接口处的M个电信号串行介接，M和N为正整数，N与M不同；以及
所述总线处理模块用于在所述第一、第二和第三串行器/解串器单元之间路由信号，以使所述第一串行接口处的N个串行电信号能够映射到第二串行接口处的M个串行电信号。
实施例8：根据实施例7所述的装置，其中所述第一串行器/解串器单元和所述第二串行器/解串器单元被配置为与P Gbps电信号的N个通道串行介接；以及
所述第三串行器/解串器单元被配置为与P*Q Gbps电信号的N/Q个通道串行介接，且P和Q为正数。
实施例9：根据实施例6所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块包括第一串行器/解串器单元和第二串行器/解串器单元，其被配置为与第一串行接口处的T×N/(N-k)Gbps电信号的N个通道串行介接，N和k为正整数，T为实值；
所述第二串行器/解串器模块包括第三串行器/解串器单元，所述第三串行器/解串器单元被配置为与第二串行接口处的T Gbps电信号的N个通道串行介接；以及
所述总线处理模块被配置用以在第一、第二和第三串行器/解串器单元之间路由信号，以使串行介接第一和第二串行器/解串器单元的N个通道中的N-k个能够被映射到第二串行接口处的T Gbps电信号的N个通道。
实施例10：根据实施例6所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块包括第一串行器/解串器单元和第二串行器/解串器单元，其被配置为与第一串行接口处的T×N/(N-k)Gbps电信号的N个通道串行介接，N和k为正整数，T为实值；
所述第二串行器/解串器模块包括第三串行器/解串器单元，所述第三串行器/解串器单元被配置为与第二串行接口处的M×T Gbps电信号的N/M个通道串行介接，M不同于N；以及
所述总线处理模块被配置为在第一、第二和第三串行器/解串器单元之间路由信号，以使串行介接第一和第二串行器/解串器单元的N个通道中的N-k个能够被映射到第二串行接口处的M×T Gbps电信号的N/M个通道。
实施例11：根据实施例1所述的装置，其中光子集成电路被配置为生成N个串行电信号，第二串行器/解串器模块被配置为基于多组第一并行电信号生成M个串行电信号，M和N是正整数，M与N不同。
实施例12：根据实施例11所述的装置，其中光子集成电路被配置用以生成P Gbps串行电信号的N个通道，第二串行器/解串器模块被配置用以生成P*Q Gbps串行电信号的N/Q个通道，P和Q是正数。
实施例13：根据实施例1所述的装置，其中，所述第一串行电信号是根据第一调制格式进行调制，所述第二串行电信号是根据不同于所述第一调制格式的第二调制格式进行调制。
实施例14：根据实施例1所述的装置，还包括光输出端口；
所述第二串行器/解串器模块用于接收多个第三串行电信号，并基于所述多个第三串行电信号生成多组第三并行电信号，其中每组第三并行电信号是基于对应的第三串行电信号而生成；
所述第一串行器/解串器模块被配置用于根据多组第三并行信号生成多个第四串行电信号，其中每个第四串行电信号是根据对应的一组第四并行电信号而生成；
所述光子集成电路用于基于多个第四串行电信号生成多个信道的第二光信号；以及
所述光输出端口用于输出所述多个信道的第二光信号。
实施例15：根据实施例14所述的装置，包括：
网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个，被配置为生成多组第四并行电信号；以及
第三串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元，其中第三串行器/解串器模块被配置为基于所述多组第四并行电信号生成第三串行电信号。
实施例16：根据实施例15所述的装置，其中第三串行器/解串器模块被配置为基于多组第四并行电信号生成M个串行电信号，第一串行器/解串器模块被配置为基于多组第三并行信号生成N个串行电信号，M和N为正整数，N与M不同。
实施例17：根据实施例16所述的装置，其中第三串行器/解串器模块被配置为生成P*QGbps串行电信号的N/Q个通道，第一串行器/解串器模块被配置为生成P Gbps串行电信号的N个通道，P和Q为正数。
实施例18：根据实施例14所述的装置，其中，所述第三串行电信号是根据第一调制格式进行调制，所述第四串行电信号是根据不同于所述第一调制格式的第二调制格式进行调制。
实施例19：根据实施例14所述的装置，其中所述第二串行器/解串器模块被配置为对所述电信号执行信号调节，所述信号调节包括(i)时钟和数据恢复或(ii)信号均衡中的至少一种。
实施例20：根据实施例14所述的装置，其中所述光子集成电路包括波导、竖直光栅耦合器、光纤边缘耦合器、调制器、光功率分路器或光偏振分路器中的至少一种。
实施例21：根据实施例14所述的装置，其中第一串行器/解串器模块包括将串行电输出信号与相应光脉冲串对齐的内插器或电相位调整元件，所述光脉冲串为用于根据串行电输出信号调制输出光信号的相应光调制器供电。
实施例22：根据实施例14所述的装置，包括总线处理模块，其用于处理在所述第一串行器/解串器模块和所述第二串行器/解串器模块之间传输的信号，其中所述总线处理模块执行数据的切换、数据的改组或数据的编码中的至少一种。
实施例23：根据实施例1所述的装置，其中光互连模块包括第一电路板，
其中，所述光子集成电路、第一串行器/解串器模块和第二串行器/解串器模块安装在所述第一电路板上。
实施例24：根据实施例23所述的装置，其中所述光互连模块包括布置在所述第一电路板上的第一电端子，并且所述第一电端子被配置为与布置在第二电路板上的第二电端子配合。
实施例25：根据实施例24所述的装置，其中第一电端子可拆卸地耦合到第二电路板的第二电端子。
实施例26：根据实施例25所述的装置，其中所述第一电端子或所述第二电端子中的至少一个包括弹簧加载连接器、压缩中介层或平面网格阵列中的至少一个。
实施例27：根据实施例24所述的装置，其中所述第一电端子布置在所述第一电路板的第二侧，所述光子集成电路也安装在所述第一电路板的第二侧，并且当第一电路板的第一电端子与第二电路板的第二电端子配合时，所述光子集成电路的至少一部分位于第一电路板和第二电路板之间。
实施例28：根据实施例24所述的装置，其中第二串行器/解串器模块通过在端子之间具有第一最小间距的第三电端子电耦合到第一电路板，布置在第一电路板上的第一电端子在端子之间具有第二最小间距，并且第二最小间距大于第一最小间距。
实施例29：根据实施例28所述的装置，其中第二最小间距是第一最小间距的至少两倍。
实施例30：根据实施例28所述的装置，其中第一最小间距小于或等于200μm。
实施例31：根据实施例28所述的装置，其中第一最小间距小于或等于100μm。
实施例32：根据实施例28所述的装置，其中第一最小间距小于或等于50μm。
实施例33：根据实施例1所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到提供多个光学路径的光纤电缆。
实施例34：根据实施例33所述的装置，其中每个光学路径由光纤电缆中的光纤芯提供。
实施例35：根据实施例33所述的装置，其中第一光连接器被配置用以将沿着至少两个光学路径传播的光信号耦合到光子集成电路。
实施例36：根据实施例35所述的装置，其中所述光子集成电路被配置为处理所述至少两个光信号信道并生成至少两个第一串行电信号。
实施例37：根据实施例36所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块被配置为将所述至少两个第一串行电信号转换为至少两组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例38：根据实施例37所述的装置，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例39：根据实施例38所述的装置，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例40：根据实施例33所述的装置，其中第一光连接器被配置为将沿着至少四个光学路径传播的光信号耦合到光子集成电路。
实施例41：根据实施例33所述的装置，其中第一光连接器被配置为将沿着至少八个光学路径传播的光信号耦合到光子集成电路。
实施例42：根据实施例33所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少10个光纤芯，并且所述第一光连接器被配置为将至少10个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例43：根据实施例42所述的装置，其中光子集成电路被配置为处理至少10个光信号信道并生成至少10个第一串行电信号。
实施例44：根据实施例43所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块被配置为将所述至少10个第一串行电信号转换为至少10组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例45：根据实施例44所述的装置，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例46：根据实施例45所述的装置，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例47：根据实施例46所述的装置，其中每组并行电信号包括至少32个并行电信号。
实施例48：根据实施例47所述的装置，其中每组并行电信号包括至少64个并行电信号。
实施例49：根据实施例33所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少100个光纤芯，并且所述第一光连接器被配置为将至少100个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例50：根据实施例49所述的装置，其中所述光子集成电路被配置为处理所述至少100个光信号信道并生成至少100个第一串行电信号。
实施例51：根据实施例50所述的装置，其中第一串行器/解串器模块被配置为将所述至少100个第一串行电信号转换为至少100组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例52：根据实施例51所述的装置，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例53：根据实施例52所述的装置，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例54：根据实施例53所述的装置，其中每组并行电信号包括至少32个并行电信号。
实施例55：根据实施例54所述的装置，其中每组并行电信号包括至少64个并行电信号。
实施例56：根据实施例49所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少500个光纤芯，并且所述第一光连接器被配置为将至少500个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例57：根据实施例56所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块被配置为将所述至少500个第一串行电信号转换为至少500组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例58：根据实施例56所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少1000个光纤芯，并且所述第一光连接器被配置为将至少1000个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例59：根据实施例58所述的装置，其中第一串行器/解串器模块被配置为将至少1000个第一串行电信号转换为至少1000组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例60：根据实施例1所述的装置，其中所述光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板，第二串行器/解串器模块具有第一侧和第二侧，光互连模块包括布置在第一电路板的第一侧的第一电端子，光互连模块包括布置在第二串行器/解串器模块的第二侧的第二电端子，第二电端子电耦合到第一电端子，以及
光互连模块包括布置在第一电路板的第二侧上的第三电端子，第三电端子被配置为电耦合到布置在第二电路板上的第四电端子。
实施例61：根据实施例60所述的装置，其中所述光子集成电路具有第一侧和第二侧，所述光子集成电路包括布置在所述光子集成电路的第一侧上的第五电端子，并且所述第五电端子电耦合到第一串行器/解串器模块的第六电端子。
实施例62：根据实施例61所述的装置，其中，布置在所述光子集成电路的第一侧的第五电端子直接焊接到所述第一串行器/解串器模块的第六电端子。
实施例63：根据实施例61所述的装置，其中第一串行器/解串器模块和光子集成电路安装在第一电路板的相对侧，并且布置在光子集成电路的第一侧的第五电端子通过穿过第一电路板的电连接器电耦合到第一串行器/解串器模块的第六电端子。
实施例64：根据实施例61所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆，并且所述第一光连接器光耦合到光子集成电路的第二侧。
实施例65：根据实施例64所述的装置，其中第一电路板的第二侧包括开口，以及
第一光连接器、第二光连接器或光纤电缆中的至少一个穿过第一电路板的第二侧的开口。
实施例66：根据实施例65所述的装置，包括：
第二电路板；
第二集成电路，被配置为将所述多个信道的第二串行电信号转换为多组第二并行电信号，其中每个信道的第二串行电信号被转换为一组第二并行电信号，所述第二集成电路包括解串器模块或第三串行器/解串器模块；以及
第三集成电路，被配置为处理所述多组第二并行电信号；
其中，所述第三集成电路安装在第二电路板上，第二集成电路安装在第二电路板上或嵌入在第三集成电路中。
实施例67：根据实施例66所述的装置，其中第三集成电路包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
实施例68：根据实施例66所述的装置，其中第二电路板限定开口，以及
所述第一光连接器、第二光连接器或光纤电缆中的至少一个穿过第二电路板中的所述开口。
实施例69：根据实施例1所述的装置，包括：
第二电路板；
第二集成电路，用于将所述多个信道的第二串行电信号转换为多组第二并行信号，其中每个信道的第二串行电信号被转换为一组第二并行电信号，所述第二集成电路包括解串器模块或第三串行器/解串器模块，以及
第三集成电路，被配置为处理多组第二并行电信号；
其中，第三集成电路安装在第二电路板上，第二集成电路安装在第二电路板上或嵌入在第三集成电路中。
实施例70：根据实施例69所述的装置，其中第三集成电路包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
实施例71：根据实施例1所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板，第一串行器/解串器模块安装在第一电路板的第一侧上，并且光子集成电路安装在第一电路板的第一侧的凹口中。
实施例72：根据实施例1所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆；
所述光子集成电路具有第一侧和第二侧；
所述第一串行器/解串器模块电耦合到光子集成电路的第一侧；以及
第一光连接器光耦合到光子集成电路的第一侧。
实施例73：根据实施例1所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板；
所述第一串行器/解串器模块具有电耦合到布置在第一电路板的第一侧上的第二电端子的第一电端子；
所述光子集成电路具有第一侧和第二侧，光子集成电路具有布置在第一侧上的第三电端子，并且第三电端子电耦合到布置在第一电路板的第二侧上的第四电端子；
所述第二电端子通过穿过第一电路板的电连接器电连接到第四电端子；
所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆；以及
第一光连接器光耦合到光子集成电路的第一侧。
实施例74：根据实施例1所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆；
所述光子集成电路具有第一侧和第二侧；
所述第一串行器/解串器模块电耦合到光子集成电路的第一侧，并且第一光连接器光耦合到光子集成电路的第二侧。
实施例75：根据实施例1所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板；
其中，所述光子集成电路具有第一侧和第二侧，所述光子集成电路包括布置在所述第二侧上的第一电端子，所述第一电端子电耦合到布置在所述第一电路板的所述第一侧上的第二电端子；
第一串行器/解串器模块安装在第一电路板的第一侧；以及
光输入端口光耦合到光子集成电路的第二侧。
实施例76：根据实施例75所述的装置，包括布置在第一电路板的第二侧上的第三电端子，其中第三电端子被配置为与布置在第二电路板上的第四电端子配合。
实施例77：根据实施例76所述的装置，其中第三电端子可拆卸地耦合到第四电端子，并且第三电端子不使用焊料连接到第四电端子。
实施例78：根据实施例1所述的装置，其中光互连模块包括第一电路板，光子集成电路在第一电路板上具有第一覆盖区，第一串行器/解串器模块在第一电路板上具有第二覆盖区，第二覆盖区与第一覆盖区重叠。
实施例79：根据实施例78所述的装置，其中第一覆盖区完全在第二覆盖区内。
实施例80：根据实施例78所述的装置，其中第一覆盖区的一部分不与第二覆盖区重叠。
实施例81：根据实施例1所述的装置，其中提供给光子集成电路的第一光信号具有至少1Tbps的总位速率。
实施例82：根据实施例1所述的装置，其中提供给光子集成电路的第一光信号具有至少10Tbps的总位速率。
实施例83：根据实施例1所述的装置，其中，所述光子集成电路包括光电检测器，所述光互连模块包括驱动器或跨阻放大器中的至少一种，所述驱动器用于驱动光调制器，所述跨阻放大器被配置为放大从光电检测器输出的信号。
实施例84：根据实施例1所述的装置，其中，所述光互连模块包括第一电路板；
所述光子集成电路、第一串行器/解串器模块和第二串行器/解串器模块安装在第一电路板上；
所述光子集成电路具有顶表面、底表面、从顶表面的第一边缘延伸到底表面的第一边缘的第一侧表面、以及从顶表面的第二边缘延伸到底表面的第二边缘的第二侧表面；
第一串行器/解串器模块的第一部分设置在第一电路板上，比光子集成电路的第二侧表面更靠近光子集成电路的第一侧表面；以及
第一串行器/解串器模块的第二部分设置在第一电路板上，比光子集成电路的第一侧表面更靠近光子集成电路的第二侧表面。
实施例85：根据实施例84所述的装置，其中光子集成电路包括布置在底侧的第一电端子，第一电端子电耦合到布置在第一电路板上的第二电端子，第一电路板限定开口，光输入端口穿过第一电路板中的开口并光耦合到光子集成电路的底侧。
实施例86：根据实施例84所述的装置，其中第二串行器/解串器的第一子集设置在第一串行器/解串器模块的第一部分附近的第一电路板上，并且第二串行器/解串器模块的第二部分设置在第一串行器/解串器模块的第二部分附近的第一电路板上。
实施例87：根据实施例86所述的装置，其中第一串行器/解串器模块的第一部分设置在光子集成电路和第二串行器/解串器模块的第一部分之间，以及第一串行器/解串器模块的第二部分设置在光子集成电路和第二串行器/解串器模块的第二部分之间。
实施例88：根据实施例86所述的装置，其中第一电路板包括顶表面和底表面，
第二串行器/解串器模块安装在第一电路板的顶表面上；
光互连模块包括设置在第一电路板的顶表面的第一电端子和设置在第一电路板的底表面的第二电端子，第一电端子在端子之间具有第一间距，第二电端子在端子之间具有第二间距，第一间距小于第二间距；
第一电端子被配置为电耦合到设置在第二串行器/解串器模块上的第三电端子；以及
第二电端子被配置为电耦合到设置在第二电路板上的第四电端子。
实施例89：根据实施例88所述的装置，其中第二电端子可拆卸地耦合到第四电端子，并且第二电端子或第四电端子中的至少一个包括弹簧加载连接器、压缩中介层或平面网格阵列中的至少一个。
实施例90：根据实施例1所述的装置，其中光互连模块包括第一电路板和多个驱动器/跨阻放大器；
光子集成电路、第一串行器/解串器模块、第二串行器/解串器模块、第一驱动/跨阻放大器和第二驱动/跨阻放大器安装在第一电路板上；
光子集成电路具有顶表面、底表面、从顶表面的第一边缘延伸到底表面的第一边缘的第一侧表面、以及从顶表面的第二边缘延伸到底表面的第二边缘的第二侧表面；
驱动器/跨阻放大器的第一子集设置在第一电路板上，比光子集成电路的第二侧表面更靠近光子集成电路的第一侧表面；以及
驱动器/跨阻放大器的第二子集设置在第一电路板上，比光子集成电路的第一侧表面更靠近光子集成电路的第二侧表面。
实施例91：根据实施例90所述的装置，其中光子集成电路包括布置在底侧的第一电端子，第一电端子电耦合到布置在第一电路板上的第二电端子，第一电路板限定开口，光输入端口穿过第一电路板中的开口并光耦合到光子集成电路的底侧。
实施例92：根据实施例90所述的装置，其中第一串行器/解串器的第一子集设置在驱动器/跨阻放大器的第一子集附近的第一电路板上；
驱动器/跨阻放大器的第一子集被配置为放大来自光子集成电路的第一组电信号并驱动第一组光调制器；
第一串行器/解串器的第二子集设置在驱动器/跨阻放大器的第二子集附近的第一电路板上；以及
驱动器/跨阻放大器的第二子集被配置为放大来自光子集成电路的第二组电信号并驱动第二组光调制器。
实施例93：根据实施例92所述的装置，其中驱动器/跨阻放大器的第一子集设置在光子集成电路和第一串行器/解串器的第一子集之间，并且驱动器/跨阻放大器的第二子集设置在光子集成电路和第一串行器/解串器的第二子集之间。
实施例94：根据实施例92所述的装置，其中第二串行器/解串器的第一子集设置在第一串行器/解串器的第一子集附近的第一电路板上，以及第二串行器/解串器的第二子集设置在第一串行器/解串器的第二子集附近的第一电路板上。
实施例95：根据实施例1所述的装置，其中第二串行器/解串器模块被配置为接收多个第三串行电信号，并生成多组第二并行电信号；
其中，所述第一串行器/解串器模块被配置为基于所述多组第二并行电信号生成多个第四串行电信号；以及
其中，所述光子集成电路被配置为基于所述多个第四串行电信号生成第二光信号。
实施例96：根据实施例95所述的装置，其中所述光子集成电路包括波导、竖直光栅耦合器、光纤边缘耦合器、调制器、光功率分路器或光偏振分路器中的至少一种。
实施例97：根据实施例95所述的装置，其中第一串行器/解串器模块包括内插器或电相位调整元件，其对齐传输到光子集成电路的多个串行输出信号。
实施例98：一种装置，包括：
光互连模块，包括：
光输入端口，用于接收光信号；
光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号；
第一串行器/解串器，用于根据第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并对电信号进行调节；以及
第二串行器/解串器，被配置为基于所述一组第一并行电信号生成第二串行电信号。
实施例99：一种装置，包括：
光互连模块，包括：
光输入端口，用于接收多个信道的光信号；
光子集成电路，用于处理光信号并生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于一个信道的光信号而生成；
第一解串器，用于将所述多个第一串行电信号转换为多组第一并行电信号，并对所述电信号进行调节，其中每个第一串行电信号转换为对应的一组第一并行电信号；以及
第一串行器，用于将所述多组第一并行电信号转换为多个第二串行电信号，其中每组第一并行电信号被转换为对应的第二串行电信号。
实施例100：根据实施例99所述的装置，包括：
第二解串器，用于基于所述多个第二串行电信号生成多组第二并行电信号，其中每组第二并行电信号是基于对应的第二串行电信号而生成；以及
网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个，被配置为处理多组第二并行电信号。
实施例101：根据实施例99所述的装置，其中所述第一解串器被配置为对所述电信号执行信号调节，所述信号调节包括(i)时钟和数据恢复或(ii)信号均衡中的至少一种。
实施例102：根据实施例99所述的装置，其中所述光子集成电路包括波导、光电检测器、竖直光栅耦合器或光纤边缘耦合器中的至少一个。
实施例103：根据实施例99所述的装置，其中第一解串器和第一串行器中的每一个包括(i)多路复用器、(ii)解多路复用器、(iii)串行数据端口、(iv)并行数据总线、(v)均衡器、(vi)时钟恢复单元或(vii)数据恢复单元中的至少一个。
实施例104：根据实施例99所述的装置，包括总线处理模块，其被配置为处理从第一解串器传输到第一串行器的信号，其中总线处理模块执行数据的切换、数据的改组或数据的编码中的至少一种。
实施例105：根据实施例99所述的装置，其中所述光子集成电路被配置为生成N个串行电信号，所述第一串行器被配置为基于所述多组第一并行电信号生成M个串行电信号，M和N为正整数，M与N不同。
实施例106：根据实施例105所述的装置，其中光子集成电路被配置为生成P Gbps串行电信号的N个通道，第二串行器/解串器模块被配置为生成P*Q Gbps串行电信号的N/Q个通道，P和Q是正数。
实施例107：根据实施例99所述的装置，其中所述第一串行电信号是根据第一调制协议进行调制，并且所述第二串行电信号是根据不同于所述第一调制协议的第二调制协议进行调制。
实施例108：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括第一电路板；
其中，光子集成电路、第一解串器和第一串行器安装在第一电路板上。
实施例109：根据实施例108所述的装置，其中所述光互连模块包括布置在所述第一电路板上的第一电端子，并且所述第一电端子被配置为与布置在第二电路板上的第二电端子配合。
实施例110：根据实施例109所述的装置，其中第一电端子可拆卸地耦合到第二电路板的第二电端子。
实施例111：根据实施例109所述的装置，其中所述第一电端子或所述第二电端子中的至少一个包括弹簧加载连接器、压缩中介层或平面网格阵列中的至少一个。
实施例112：根据实施例109所述的装置，其中第一电端子布置在第一电路板的第二侧，光子集成电路也安装在第一电路板的第二侧，并且当第一电路板的第一电端子与第二电路板的第二电端子配合时，所述光子集成电路的至少一部分位于第一电路板和第二电路板之间。
实施例113：根据实施例109所述的装置，其中第一串行器通过在端子之间具有第一最小间距的第三电端子电耦合到第一电路板，布置在第一电路板上的第一电端子在端子之间具有第二最小间距，第二最小间距大于第一最小间距。
实施例114：根据实施例113所述的装置，其中第二最小间距是第一最小间距的至少两倍。
实施例115：根据实施例113所述的装置，其中第一最小间距小于或等于200μm。
实施例116：根据实施例113所述的装置，其中第一最小间距小于或等于100μm。
实施例117：根据实施例113所述的装置，其中第一最小间距小于或等于50μm。
实施例118：根据实施例99所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与耦合到提供多个光学路径的光纤电缆的第二光连接器配合。
实施例119：根据实施例118所述的装置，其中每个光学路径由光纤电缆中的光纤芯提供。
实施例120：根据实施例118所述的装置，其中第一光连接器被配置为将沿至少两个光学路径传播的光信号耦合到光子集成电路。
实施例121：根据实施例120所述的装置，其中所述光子集成电路被配置为处理所述至少两个光信号信道并生成至少两个第一串行电信号。
实施例122：根据实施例121所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块用于将所述至少两个第一串行电信号转换为至少两组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例123：根据实施例122所述的装置，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例124：根据实施例123所述的装置，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例125：根据实施例124所述的装置，其中每组并行电信号包括至少32个并行电信号。
实施例126：根据实施例125所述的装置，其中每组并行电信号包括至少64个并行电信号。
实施例127：根据实施例118所述的装置，其中第一光连接器被配置为将沿至少四个光学路径传播的光信号耦合到光子集成电路。
实施例128：根据实施例118所述的装置，其中第一光连接器被配置为将沿至少八个光学路径传播的光信号耦合到光子集成电路。
实施例129：根据实施例118所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少10个光纤芯，并且所述第一光连接器被配置为将至少10个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例130：根据实施例129所述的装置，其中所述光子集成电路被配置为处理所述至少10个光信号信道并生成至少10个第一串行电信号。
实施例131：根据实施例130所述的装置，其中所述第一串行器/解串器模块用于将所述至少10个第一串行电信号转换为至少10组并行电信号，每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例132：根据实施例131所述的装置，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例133：根据实施例132所述的装置，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例134：根据实施例118所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少100个光纤芯，并且所述第一光连接器被配置为将至少100个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例135：根据实施例134所述的装置，其中所述光子集成电路被配置为处理所述至少100个光信号信道并生成至少100个第一串行电信号。
实施例136：根据实施例135所述的装置，其中所述第一解串器被配置为将所述至少100个第一串行电信号转换为至少100组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例137：根据实施例136所述的装置，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例138：根据实施例137所述的装置，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例139：根据实施例138所述的装置，其中每组并行电信号包括至少32个并行电信号。
实施例140：根据实施例139所述的装置，其中每组并行电信号包括至少64个并行电信号。
实施例141：根据实施例134所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少500根光纤，并且所述第一光连接器被配置为将至少500个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例142：根据实施例141所述的装置，其中，所述第一解串器被配置为将所述至少500个第一串行电信号转换为至少500组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例143：根据实施例141所述的装置，其中所述光纤电缆包括至少1000根光纤，并且所述第一光连接器被配置为将至少1000个光信号信道耦合到所述光子集成电路。
实施例144：根据实施例143所述的装置，其中所述第一解串器被配置为将所述至少1000个第一串行电信号转换为至少1000组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例145：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板，第一串行器具有第一侧和第二侧，光互连模块包括布置在第一电路板的第一侧上的第一电端子，光互连模块包括布置在第一串行器的第二侧上的第二电端子，第二电端子电耦合到第一电端子；以及
光互连模块包括布置在第一电路板的第二侧上的第三电端子，第三电端子被配置为电耦合到布置在第二电路板上的第四电端子。
实施例146：根据实施例145所述的装置，其中所述光子集成电路具有第一侧和第二侧，所述光子集成电路包括布置在所述光子集成电路的第一侧上的第五电端子，并且所述第五电端子电耦合到第一解串器的第六电端子。
实施例147：根据实施例146所述的装置，其中布置在光子集成电路的第一侧的第五电端子直接焊接到第一解串器的第六电端子。
实施例148：根据实施例146所述的装置，其中第一解串器和光子集成电路安装在第一电路板的相对侧，并且布置在光子集成电路的第一侧上的第五电端子通过穿过第一电路板的电连接器电耦合到第一解串器的第六电端子。
实施例149：根据实施例146所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆，并且所述第一光连接器光耦合到光子集成电路的第二侧。
实施例150：根据实施例149所述的装置，其中第一电路板的第二侧包括开口；以及
第一光连接器、第二光连接器或光纤电缆中的至少一个穿过第一电路板的第二侧的开口。
实施例151：根据实施例150所述的装置，包括：
第二电路板，
第二解串器，被配置为将所述多个信道的第二串行电信号转换为多组第二并行电信号，其中每个信道的第二串行电信号被转换为一组第二并行电信号；以及
第三集成电路，被配置为处理所述多组第二并行电信号；
其中，所述第三集成电路安装在第二电路板上，第二解串器安装在第二电路板上或嵌入在第三集成电路中。
实施例152：根据实施例151所述的装置，其中第三集成电路包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
实施例153：根据实施例151所述的装置，其中第二电路板限定开口；以及
第一光连接器、第二光连接器或光纤电缆中的至少一个穿过第二电路板中的所述开口。
实施例154：根据实施例99所述的装置，包括：
第二电路板；
第二解串器，被配置为将所述多个信道的第二串行电信号转换为多组第二并行信号，其中每个信道的第二串行电信号被转换为一组第二并行电信号；以及
第三集成电路，被配置为处理多组第二并行电信号；
其中，第三集成电路安装在第二电路板上，第二解串器安装在第二电路板上或嵌入在第三集成电路中。
实施例155：根据实施例154所述的装置，其中第三集成电路包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
实施例156：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板，第一解串器安装在第一电路板的第一侧，光子集成电路安装在第一电路板的第一侧的凹口中。
实施例157：根据实施例99所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆；
光子集成电路具有第一侧和第二侧；
第一解串器电耦合到光子集成电路的第一侧；以及
第一光连接器光耦合到光子集成电路的第一侧。
实施例158：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板；
第一解串器具有第一电端子，所述第一电端子电耦合到布置在第一电路板的第一侧上的第二电端子；
光子集成电路具有第一侧和第二侧，光子集成电路具有布置在第一侧上的第三电端子，并且第三电端子电耦合到布置在第一电路板的第二侧上的第四电端子；
第二电端子通过穿过第一电路板的电连接器电耦合到第四电端子；
所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆；以及
第一光连接器光耦合到光子集成电路的第一侧。
实施例159：根据实施例99所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与第二光连接器配合，所述第二光连接器耦合到包括多个光纤的光纤电缆；
光子集成电路具有第一侧和第二侧；
第一解串器电耦合到光子集成电路的第一侧，第一光连接器光耦合到光子集成电路的第二侧。
实施例160：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括具有第一侧和第二侧的第一电路板；
其中所述光子集成电路具有第一侧和第二侧，所述光子集成电路包括布置在所述第二侧上的第一电端子，所述第一电端子电耦合到布置在所述第一电路板的所述第一侧上的第二电端子；
第一解串器安装在第一电路板的第一侧；以及
光输入端口光耦合到光子集成电路的第二侧。
实施例161：根据实施例160所述的装置，包括布置在第一电路板的第二侧上的第三电端子，其中第三电端子被配置为与布置在第二电路板上的第四电端子配合。
实施例162：根据实施例161所述的装置，其中第三电端子可拆卸地耦合到第四电端子，并且第三电端子不使用焊料连接到第四电端子。
实施例163：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括第一电路板，光子集成电路在第一电路板上具有第一覆盖区，第一解串器在第一电路板上具有第二覆盖区，以及第二覆盖区与第一覆盖区重叠。
实施例164：根据实施例163所述的装置，其中第一覆盖区完全在第二覆盖区内。
实施例165：根据实施例163所述的装置，其中第一覆盖区的一部分不与第二覆盖区重叠。
实施例166：根据实施例99所述的装置，其中提供给光子集成电路的第一光信号具有至少1Tbps的总位速率。
实施例167：根据实施例99所述的装置，其中提供给光子集成电路的第一光信号具有至少10Tbps的总位速率。
实施例168：根据实施例99所述的装置，其中所述光子集成电路包括光电检测器，所述光互连模块包括跨阻放大器，并且所述跨阻放大器被配置为放大从所述光电检测器输出的信号。
实施例169：根据实施例99所述的装置，其中光互连模块包括第一电路板；
光子集成电路、第一解串器和第一串行器安装在第一电路板上；
光子集成电路具有顶表面、底表面、从顶表面的第一边缘延伸到底表面的第一边缘的第一侧表面、以及从顶表面的第二边缘延伸到底表面的第二边缘的第二侧表面；
第一解串器的第一部分设置在第一电路板上，比光子集成电路的第二侧表面更靠近光子集成电路的第一侧表面；以及
第一解串器的第二部分设置在第一电路板上，比光子集成电路的第一侧表面更靠近光子集成电路的第二侧表面。
实施例170：根据实施例169所述的装置，其中光子集成电路包括布置在底侧的第一电端子，第一电端子电耦合到布置在第一电路板上的第二电端子，第一电路板限定开口，光输入端口穿过第一电路板中的开口并光耦合到光子集成电路的底侧。
实施例171：根据实施例169所述的装置，其中第一串行器的第一部分设置在第一解串器的第一部分附近的第一电路板上，并且第一串行器的第二部分设置在第一解串器的第二部分附近的第一电路上。
实施例172：根据实施例171所述的装置，其中第一解串器的第一部分设置在光子集成电路和第一串行器的第一部分之间，并且第一解串器的第二部分设置在光子集成电路和第一串行器的第二部分之间。
实施例173：根据实施例171所述的装置，其中第一电路板包括顶表面和底表面；
第一串行器安装在第一电路板的顶表面上；
光互连模块包括设置在第一电路板的顶表面上的第一电端子和设置在第一电路板的底表面上的第二电端子，第一电端子在端子之间具有第一间距，第二电端子在端子之间具有第二间距，第一间距小于第二间距；
第一电端子被配置为电耦合到布置在第一串行器上的第三电端子；以及
第二电端子被配置为电耦合到布置在第二电路板上的第四电端子。
实施例174：根据实施例173所述的装置，其中第二电端子可拆卸地耦合到第四电端子，并且第二电端子或第四电端子中的至少一个包括弹簧加载连接器、压缩中介层或平面网格阵列中的至少一个。
实施例175：根据实施例99所述的装置，其中所述光互连模块包括第一电路板和多个跨阻放大器；
光子集成电路、第一解串器、第一串行器和跨阻放大器安装在第一电路板上；
光子集成电路具有顶表面、底表面、从顶表面的第一边缘延伸到底表面的第一边缘的第一侧表面、以及从顶表面的第二边缘延伸到底表面的第二边缘的第二侧表面；
跨阻放大器的第一子集设置在第一电路板上，比光子集成电路的第二侧表面更靠近光子集成电路的第一侧表面；以及
跨阻放大器的第二子集设置在第一电路板上，比光子集成电路的第一侧表面更靠近光子集成电路的第二侧表面。
实施例176：根据实施例175所述的装置，其中光子集成电路包括布置在底侧的第一电端子，第一电端子电耦合到布置在第一电路板上的第二电端子，第一电路板限定开口，光输入端口穿过第一电路板中的开口并光耦合到光子集成电路的底侧。
实施例177：根据实施例175所述的装置，其中第一解串器的第一部分设置在跨阻放大器的第一子集附近的第一电路板上；
跨阻放大器的第一子集被配置为放大来自光子集成电路的第一组电信号；
第一解串器的第二部分设置在跨阻放大器的第二子集附近的第一电路板上；以及
跨阻放大器的第二子集被配置为放大来自光子集成电路的第二组电信号。
实施例178：根据实施例177所述的装置，其中跨阻放大器的第一子集设置在光子集成电路和第一解串器的第一部分之间，并且跨阻放大器的第二子集设置在光子集成电路和第一解串器的第二部分之间。
实施例179：根据实施例177所述的装置，其中第一串行器的第一部分设置在第一解串器的第一部分附近的第一电路板上，并且第一串行器的第二部分设置在第一解串器的第二部分附近的第一电路板上。
实施例180：根据实施例99所述的装置，其中第一串行器被配置为接收多个第三串行电信号，并生成多组第二并行电信号；
其中第一解串器被配置为基于所述多组第二并行电信号生成多个第四串行电信号；以及
其中所述光子集成电路被配置为基于所述多个第四串行电信号生成第二光信号。
实施例181：一种装置，包括：
光互连模块，包括：
光输入端口，用于接收光信号；
光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号；
第一解串器，被配置为基于第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并对电信号进行调节；以及
第一串行器，被配置为基于所述一组第一并行电信号生成第二串行电信号。
实施例182：根据实施例181所述的装置，包括：
第二解串器，被配置为基于第二串行电信号生成一组第二并行电信号；以及
网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个，被配置为处理所述一组第二并行电信号。
实施例183：根据实施例181所述的装置，其中所述第一解串器被配置为对所述电信号执行信号调节，所述信号调节包括(i)时钟和数据恢复或(ii)信号均衡中的至少一种。
实施例184：根据实施例181所述的装置，其中光子集成电路包括波导、光电检测器、竖直光栅耦合器或光纤边缘耦合器中的至少一个。
实施例185：根据实施例181所述的装置，其中第一解串器和第一串行器中的每一个包括(i)多路复用器、(ii)解多路复用器、(iii)串行数据端口、(iv)并行数据总线、(v)均衡器、(vi)时钟恢复单元或(vii)数据恢复单元中的至少一个。
实施例186：根据实施例181所述的装置，包括总线处理模块，其被配置为处理从第一解串器传输到第一串行器的信号，其中总线处理模块执行数据的切换、数据的改组或数据的编码中的至少一种。
实施例187：一种装置，包括：
光互连模块，包括：
第一解串器，用于接收多个第一串行电信号，并根据所述多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，其中每组第一并行电信号是根据对应的第一串行电信号而生成；
第一串行器，用于根据多组第一并行信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是根据对应的一组第一并行电信号而生成；
光子集成电路，被配置为基于多个第二串行电信号生成多个信道的光信号；以及
光输出端口，被配置为输出多个信道的光信号。
实施例188：根据实施例187所述的装置，进一步包括：
网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个，被配置为生成多组第二并行电信号；以及
第二串行器，被配置为基于所述多组第二并行电信号生成所述第一串行电信号。
实施例189：一种装置，包括：
光互连模块，包括：
第一电路板，具有长度、宽度和厚度，其中长度至少是厚度的两倍，宽度至少是厚度的两倍，第一电路板具有由长度及宽度限定的第一表面；
光输入端口，用于接收多个信道的光信号；
光子集成电路，安装在第一电路板上，用于根据接收到的光信号生成多个第一串行电信号；以及
第一电端子阵列，设置在第一电路板的第一表面上，其中第一电端子阵列包括沿长度方向分布的至少两个电端子和沿宽度方向分布的至少两个电端子，第一电端子用于输出第一串行电信号。
实施例190：根据实施例189所述的装置，其中第一电端子沿着大体上垂直于第一电路板的第一表面的方向延伸。
实施例191：根据实施例189所述的装置，其中第一电端子包括弹簧加载连接器、压缩中介层或平面网格阵列中的至少一个。
实施例192：根据实施例189所述的装置，包括：
第二电路板；
解串器或串行器/解串器，用于根据第一串行电信号生成多组并行电信号，其中每组并行电信号是根据对应的第一串行电信号而生成；以及
第二集成电路，安装在第二电路板上，用于处理多组并行电信号。
实施例193：根据实施例192所述的装置，其中第二集成电路包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
实施例194：根据实施例192所述的装置，其中解串器或串行器/解串器嵌入在第二集成电路中。
实施例195：根据实施例189所述的装置，其中光子集成电路安装在第一电路板的第一表面上。
实施例196：根据实施例189所述的装置，其中第一电路板具有由长度和宽度限定的第二表面，第二表面与第一表面由所述厚度间隔开；
光子集成电路安装于第一电路板的第二表面上；
所述光子集成电路包括第二电端子，所述第二电端子通过沿厚度方向穿过所述第一电路板的电连接器电耦合到所述第一电端子。
实施例197：根据实施例189所述的装置，其中所述光互连模块包括驱动器或跨阻放大器中的至少一个，所述驱动器被配置为驱动光调制器，并且所述跨阻放大器被配置为放大从光电检测器输出的信号；
第一电路板具有由长度和宽度限定的第二表面，第二表面与第一表面由所述厚度间隔开。
光子集成电路与驱动器或跨阻放大器中的至少一个安装在第一电路板的第二表面上；
所述驱动器或跨阻放大器中的至少一个具有第二电端子，所述第二电端子通过沿厚度方向穿过所述第一电路板的电连接器电耦合到所述第一电端子。
实施例198：根据实施例189所述的装置，其中所述光子集成电路具有长度、宽度和厚度，所述长度至少是厚度的两倍，并且宽度至少是厚度的两倍；
光子集成电路具有由长度和宽度限定的第一表面；
光子集成电路包括设置在第一表面上的第二电端子，第二电端子电耦合到第一电路板上的第一电端子；以及
光输入端口光耦合到光子集成电路的第一表面。
实施例199：根据实施例189所述的装置，其中所述光子集成电路具有长度、宽度和厚度，所述长度至少是厚度的两倍，并且宽度至少是厚度的两倍；
光子集成电路具有由长度和宽度限定的第一表面，光子集成电路具有由长度和宽度限定的第二表面，第二表面与第一表面由所述厚度间隔开；
光子集成电路包括设置在第一表面上的第二电端子，第二电端子电耦合到第一电路板上的第一电端子；
光输入端口光耦合到光子集成电路的第二表面。
实施例200：根据实施例189所述的装置，其中所述光互连模块包括驱动器或跨阻放大器中的至少一个，所述驱动器被配置为驱动光调制器，并且所述跨阻放大器被配置为放大来自光电检测器的电信号；
光子集成电路以及驱动器或跨阻放大器中的至少一个安装在第一电路板的第一表面上；以及
驱动器或跨阻放大器中的至少一个具有电耦合到第一电端子的第二电端子。
实施例201：根据实施例189所述的装置，其中所述光输入端口包括第一光连接器，所述第一光连接器被配置为与耦合到包括多根光纤的光纤电缆的第二光连接器配合。
实施例202：根据实施例201所述的装置，其中所述光子集成电路包括竖直耦合元件，所述竖直耦合元件被配置为将来自所述光输入端口的光耦合到所述光子集成电路。
实施例203：根据实施例202所述的装置，其中第一光连接器包括一个或多个透镜，所述透镜被配置为将光投射到竖直耦合元件上。
实施例204：根据实施例202所述的装置，其中第一光连接器和第二光连接器包括一个或多个光组件，其被配置为耦合光纤的M个空间路径和光子集成电路的N个竖直耦合元件的阵列，N为正整数，M为正整数，N等于或不同于M。
实施例205：根据实施例204所述的装置，其中第一和第二光连接器的一个或多个光组件被配置为实施以下各项中的至少一个
(i)以第一因子放大或缩小在光纤端面平面的光纤的最小芯到芯间距，以匹配在耦合平面的竖直耦合元件之间的最小间距；
(ii)以第二因子放大或缩小在光纤端面平面的光纤的最大芯到芯间距，以匹配在耦合平面的竖直耦合元件之间的最大间距；
(iii)以第三因子放大或缩小在光纤端面平面的光纤的有效芯直径，以匹配在耦合平面的竖直耦合元件的有效尺寸；
(iv)以第四因子放大或缩小在光纤端面平面的光纤的有效芯直径，以在连接器配合平面实现与在光纤端面平面不同的有效光束直径；或
(v)在光纤端面平面、连接器配合平面或耦合平面中的至少一个改变多个空间路径的有效横截面几何布局。
实施例206：一种系统，包括：
壳体，包括底表面；
第一电路板，包括相对于壳体的底表面成角度的第一表面，其中所述角度在从30°至150°的范围内；
至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及
至少一个光互连模块，安装在第一电路板的第一表面上，其中每个光互连模块包括被配置为连接到外部光链路的第一光连接器，每个光互连模块包括光子集成电路，所述光子集成电路被配置为基于从第一光连接器接收的光信号生成第一串行电信号；
其中，所述至少一个数据处理器被配置为处理所述第一串行电信号中所携带的数据。
实施例207：根据实施例206所述的系统，其中所述至少一个光互连模块中的至少一个可拆卸地耦合到所述第一电路板。
实施例208：根据实施例206所述的系统，其中所述至少一个光互连模块中的至少一个可拆卸地耦合到所述第一电路板。
实施例209：根据实施例206所述的系统，其中第一光连接器可拆卸地耦合到外部光链路。
实施例210：根据实施例206所述的系统，其中第一光连接器固定地耦合到外部光链路。
实施例211：根据实施例206所述的系统，其中一根或多根光纤直接附接到光子集成电路。
实施例212：根据实施例206所述的系统，其中一根或多根光纤可拆卸地附接到所述至少一个光互连模块。
实施例213：根据实施例206所述的系统，其中所述至少一个数据处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)。
实施例214：根据实施例206所述的系统，其中所述壳体包括具有前表面的前面板；
第一电路板具有长度、宽度和厚度，其中长度至少是厚度的两倍，宽度至少是厚度的两倍，第一电路板具有由长度和宽度限定的第一表面；以及
第一电路板被定向成使得第一表面大体上平行于前面板的前表面。
实施例215：根据实施例214所述的系统，其中至少一个数据处理器也安装在第一电路板的第一表面上。
实施例216：根据实施例215所述的系统，包括通过第一电路板的第一开口和前面板的第二开口的一条或多条光学路径，其中所述一条或多条光学路径使来自外部光链路的一个或多个光信号能够通过第一光连接器耦合到光子集成电路。
实施例217：根据实施例214所述的系统，其中所述至少一个数据处理器安装在所述第一电路板的第二表面上，所述第二表面与所述第一表面相对。
实施例218：根据实施例217所述的系统，包括一个或多个穿过前面板的开口的光学路径，其中所述光学路径使来自外部光链路的一个或多个光信号能够通过第一光连接器耦合到光子集成电路。
实施例219：根据实施例217所述的系统，其中所述至少一个光互连模块中的至少一个通过所述前面板的开口。
实施例220：根据实施例206所述的系统，其中第一电路板被配置为壳体的前面板。
实施例221：根据实施例206所述的系统，包括机架安装模块，其中机架安装模块包括壳体、第一电路板、至少一个数据处理器和至少一个光互连模块；
其中，第一电路板被配置为机架安装模块的前面板，或者被定向为大体上平行于机架安装模块的前面板。
实施例222：根据实施例206所述的系统，其中光互连模块包括：
第一串行器/解串器，用于根据第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并对电信号进行调节；以及
第二串行器/解串器，被配置为基于所述一组第一并行电信号生成第二串行电信号；
其中，所述至少一个数据处理器被配置为处理所述第二串行电信号中所携带的数据。
实施例223：根据实施例222所述的系统，包括第三串行器/解串器，其被配置为基于所述第二串行电信号生成一组第二并行电信号；
其中，所述至少一个数据处理器被配置为处理所述一组第二并行电信号中所携带的数据。
实施例224：根据实施例223所述的系统，其中第三串行器/解串器嵌入在至少一个数据处理器中。
实施例225：根据实施例206所述的系统，包括第一串行器/解串器，其被配置为基于所述第一串行电信号生成一组第一并行电信号；
其中，所述至少一个数据处理器被配置为处理所述一组第一并行电信号中所携带的数据。
实施例226：根据实施例225所述的系统，其中第一串行器/解串器嵌入在至少一个数据处理器中。
实施例227：根据实施例206所述的系统，其中第一电路板具有第一表面和第二表面；
电路板的第二表面朝向壳体的前侧；
至少一个数据处理器和至少一个光互连模块安装在第一电路板的第一表面上；
第一电路板限定开口，光信号通过穿过第一电路板的开口的光学路径传输到光子集成电路。
实施例228：根据实施例227所述的系统，其中第一电路板用作壳体的前面板。
实施例229：根据实施例227所述的系统，其中壳体包括前面板，并且第一电路板大体上平行于前面板。
实施例230：根据实施例229所述的系统，其中第一电路板与前面板间隔开，并且第一电路板与前面板之间的距离在0.1至2英寸的范围内。
实施例231：根据实施例206所述的系统，其中第一电路板具有第一表面和第二表面；
第一电路板的第二表面朝向壳体的前侧；
至少一个数据处理器安装在第一电路板的第一表面上；以及
至少一个光互连模块安装在第一电路板的第二表面上，至少一个光互连模块通过电连接而电连接到至少一个数据处理器，所述电连接在第一电路板的厚度方向上穿过第一电路板。
实施例232：根据实施例231所述的系统，其中第一电路板用作壳体的前面板。
实施例233：根据实施例231所述的系统，其中壳体包括前面板，并且第一电路板大体上平行于前面板。
实施例234：根据实施例233所述的系统，其中第一电路板与前面板间隔开，第一电路板与前面板之间的距离在0.1至2英寸的范围内。
实施例235：根据实施例206所述的系统，包括第二电路板，所述第二电路板包括大体上平行于壳体的底表面定向的第二表面，以及安装在第二电路板的第二表面上的多个电子组件；
其中，第一电路板电耦合到第二电路板。
实施例236：根据实施例206所述的系统，其中第一光连接器被配置为与耦合到光纤的束的第二光连接器可拆卸地连接。
实施例237：根据实施例236所述的系统，其中第一光连接器被配置为提供至少2条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到至少一个数据处理器。
实施例238：根据实施例236所述的系统，其中第一光连接器被配置为提供至少4条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到至少一个数据处理器。
实施例239：根据实施例236所述的系统，其中第一光连接器被配置为提供至少8条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到至少一个数据处理器。
实施例240：根据实施例236所述的系统，其中第一光连接器被配置为提供至少16条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到至少一个数据处理器。
实施例241：根据实施例236所述的系统，其中第一光连接器被配置为提供至少32条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到至少一个数据处理器。
实施例242：根据实施例236所述的系统，其中第一光连接器被配置为提供至少64条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到至少一个数据处理器。
实施例243：根据实施例236所述的系统，其中多个光纤包括至少100个光纤芯。
实施例244：根据实施例236所述的系统，其中多个光纤包括至少500个光纤芯。
实施例245：根据实施例236所述的系统，其中多个光纤包括至少1000个光纤芯。
实施例246：一种系统，包括：
壳体，包括前面板，其中前面板包括第一电路板；
至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及
至少一个光/电通信接口，安装在第一电路板上。
实施例247：根据实施例246所述的系统，其中每个光/电通信接口包括：
第一光连接器，被配置为连接到外部光链路，以及
光子集成电路，被配置为基于从第一光连接器接收的光信号生成电信号。
实施例248：根据实施例247所述的系统，其中所述至少一个数据处理器中的至少一个和所述至少一个光子集成电路中的至少一个安装在所述第一电路板的同一侧。
实施例249：根据实施例247所述的系统，其中所述至少一个数据处理器中的至少一个安装在所述第一电路板的第一侧上，所述至少一个光子集成电路中的至少一个安装在所述第一电路板的第二侧上，且第二侧与第一侧相对。
实施例250：一种系统，包括：
多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：
壳体，包括前面板，其中所述前面板包括第一电路板；
至少一个数据处理器，安装在所述第一电路板上；以及
至少一个光/电通信接口，安装在所述第一电路板上。
实施例251：根据实施例250所述的系统，其中所述至少一个光/电通信接口被配置为从外部光链路接收一个或多个光信号，并基于所述一个或多个光信号生成一个或多个电信号；以及
至少一个数据处理器用于处理由至少一个光/电通信接口提供的所述一个或多个电信号。
实施例252：一种系统，包括：
壳体，包括前面板；
第一电路板，相对于所述前面板成第一角度，其中所述第一角度在-30°至30°的范围内；
至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及
至少一个光/电通信接口，安装在第一电路板上。
实施例253：根据实施例252所述的系统，其中第一角度在从-5°至5°的范围内。
实施例254：根据实施例252所述的系统，其中第一电路板与前面板相隔0.1至2英寸的范围内的距离。
实施例255：根据实施例252所述的系统，其中每个光/电通信接口包括：
第一光连接器，被配置为连接到外部光链路；以及
光子集成电路，被配置为基于从第一光连接器接收的光信号生成电信号。
实施例256：根据实施例255所述的系统，其中所述至少一个数据处理器中的至少一个和所述至少一个光子集成电路中的至少一个被安装在所述第一电路板的同一侧。
实施例257：根据实施例255所述的系统，其中所述至少一个数据处理器中的至少一个安装在所述第一电路板的第一侧，所述至少一个光子集成电路中的至少一个安装在所述第一电路板的第二侧，第二侧与第一侧相对。
实施例258：一种系统，包括：
多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：
壳体，包括前面板；
第一电路板，相对于所述前面板成第一角度，其中所述第一角度在-30°至30°的范围内；
至少一个数据处理器，安装在第一电路板上；以及
至少一个光/电通信端口，安装在第一电路板上。
实施例259：根据实施例258所述的系统，其中所述至少一个光/电通信接口被配置为从外部光链路接收一个或多个光信号，并基于所述一个或多个光信号生成一个或多个电信号；以及
至少一个数据处理器用于处理由至少一个光/电通信接口提供的一个或多个电信号。
实施例260：一种系统，包括：
第一光互连模块，包括：
第一光输入/输出端口，被配置为进行以下至少一个：(i)从第一多个光纤接收多个信道的第一光信号，或(ii)将多个信道的第二光信号传输到第一多个光纤；
第一光子集成电路，被配置为进行以下至少一个：(i)基于第一光信号生成多个第一串行电信号，或(ii)基于多个第二串行电信号生成第二光信号；
多个第一串行器/解串器，被配置为进行以下至少一个：(i)基于所述多个第一串行电信号生成多组第三并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第三并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成，或(ii)基于多组第四并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第四并行电信号而生成；以及
多个第二串行器/解串器，被配置为进行以下至少一个：(i)基于多组第三并行电信号生成多个第五串行电信号，其中每个第五串行电信号是基于对应的一组第三并行电信号而生成，或(ii)基于多个第六串行电信号生成多组第四并行电信号，其中每组第四并行电信号是基于对应的第六串行信号而生成；
多个第三串行器/解串器，被配置为进行以下至少一个：(i)基于所述多个第五串行电信号生成多组第七并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第七并行电信号是基于对应的第五串行电信号而生成，或(ii)基于多组第八并行电信号生成多个第六串行电信号，其中每个第六串行电信号是基于对应的一组第八并行电信号而生成；以及
数据处理器，被配置为进行以下至少一个：(i)处理多组第七并行电信号，或(ii)输出多组第八并行电信号。
实施例261：根据实施例260所述的系统，其中所述数据处理器包括网络交换机，所述网络交换机被配置为将在所述光纤的第一子集中传输的信号切换到所述光纤的第二子集。
实施例262：根据实施例260所述的系统，其中多个光纤包括至少100根光纤。
实施例263：根据实施例260所述的系统，其中多个光纤包括至少500根光纤。
实施例264：根据实施例260所述的系统，其中多个光纤包括至少1000根光纤。
实施例265：根据实施例260所述的系统，其中多个光纤被捆绑在具有横截面的光纤电缆中，对于横截面的至少一部分，所述光纤电缆每平方毫米具有至少4根光纤。
实施例266：根据实施例260所述的系统，其中多个光纤被捆绑在具有横截面的光纤电缆中，对于横截面的至少一部分，所述光纤电缆每平方毫米具有至少8根光纤。
实施例267：根据实施例260所述的系统，其中多个光纤被捆绑在具有横截面的光纤电缆中，对于横截面的至少一部分，所述光纤电缆每平方毫米具有至少16根光纤。
实施例268：根据实施例260所述的系统，包括第一电路板和第二电路板；
其中，第一光子集成电路、第一串行器/解串器和第二串行器/解串器安装在第一电路板上，第三串行器/解串器和数据处理器安装在第二电路板上，第一电路板电耦合到第二电路板。
实施例269：根据实施例260所述的系统，其中多个第三串行器/解串器嵌入在数据处理器中。
实施例270：根据实施例260所述的系统，其中数据处理器包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
实施例271：根据实施例260所述的系统，包括第二光互连模块，所述第二光互连模块包括：
第二光输入/输出端口，被配置为进行以下至少一个：(i)从第二多个光纤接收多个信道的第三光信号，或(ii)将多个信道的第四光信号传输到第二多个光纤；
第二光子集成电路，被配置为进行以下至少一个：(i)基于第三光信号生成多个第九串行电信号，或(ii)基于多个第十串行电信号生成第四光信号；
多个第四串行器/解串器，被配置为进行以下至少一个：(i)基于所述多个第九串行电信号生成多组第十一并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第十一并行电信号是基于对应的第九串行电信号而生成，或(ii)基于多组第十二并行电信号生成多个第十串行电信号，其中每个第十串行电信号是基于对应的一组第十二并行电信号而生成；以及
多个第五串行器/解串器，被配置为进行以下至少一个：(i)基于多组第十一并行电信号生成多个第十三串行电信号，其中每个第十三串行电信号是基于对应的一组第十一并行电信号而生成，或(ii)基于多个第十四串行电信号生成多组第十二并行电信号，其中每组第十二并行电信号是基于对应的第十四串行信号而生成；以及
多个第六串行器/解串器，被配置为进行以下至少一个：(i)基于所述多个第十三串行电信号生成多组第十五并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第十五并行电信号是基于对应的第十三串行电信号而生成，或(ii)基于多组第十六并行电信号生成多个第十四串行电信号，其中每个第十四串行电信号是基于对应的一组第十六并行电信号而生成；
其中，数据处理器被配置为进行以下至少一个：(i)处理多组第十五并行电信号，或(ii)输出多组第十六并行电信号。
实施例272：一种装置，包括：
基板，包括：
第一主表面和第二主表面；
第一电触点阵列，布置在第一主表面上并且在触点之间具有第一最小间距；
第二电触点阵列，布置在第二主表面上并且在触点之间具有第二最小间距，其中第一最小间距大于第二最小间距；以及
在第一电触点阵列和第二电触点阵列之间的电连接；
光子集成电路，具有第一主表面和第二主表面；
第一光连接器部件，被配置为将光耦合到光子集成电路的第一主表面；
电子集成电路，具有第一主表面，所述第一主表面具有第一部分和第二部分，其中第一主表面的第一部分电耦合到光子集成电路的第二主表面，并且第一主表面的第二部分电耦合到布置在基板的第二主表面上的第二电触点阵列。
实施例273：根据实施例272所述的系统，其中基板被配置为可拆卸地连接到印刷电路板。
实施例274：根据实施例272所述的系统，还包括第二光连接器部件，其被配置为将来自光纤阵列的光耦合到第一光连接器部件。
实施例275：根据实施例272所述的系统，其中电子集成电路包括第一串行器/解串器和第二串行器/解串器；
第一串行器/解串器具有电耦合到光子集成电路的串行通信部分，第二串行器/解串器具有电耦合到布置在基板上的电端子的串行通信部分；以及
第一串行器/解串器具有并行通信部分，第二串行器/解串器具有并行通信部分，并且第一串行器/解串器的并行通信部分电耦合到第二串行器/解串器的并行通信部分。
实施例276：根据实施例272所述的系统，还包括第三串行器/解串器，其具有电耦合到第二串行器/解串器的串行通信部分的串行通信部分。
实施例277：根据实施例272所述的系统，其中光子集成电路被配置为接收和处理从外部信号源提供的光信号，其中光信号由连续波光或脉冲光中的至少一种携带。
实施例278：根据实施例272所述的系统，还包括连接器模块，所述连接器模块被配置为将所述基板可拆卸地附接到印刷电路板。
实施例279：一种装置，包括：
印刷电路板，具有第一主表面和第二主表面；
基板，包括：
第一主表面和第二主表面；
第一电触点阵列，布置在第一主表面上并且在触点之间具有第一最小间距；
第二电触点阵列，布置在第二主表面上并且在触点之间具有第二最小间距，其中第一最小间距大于第二最小间距；以及
在第一电触点阵列和第二电触点阵列之间的电连接；
其中，基板的第一主表面被配置为可拆卸地连接到印刷电路板的第二主表面；
光子集成电路，具有第二主表面；
第一光连接器部件，光耦合到光子集成电路的第二主表面；以及
电子集成电路，电耦合到光子集成电路的第二主表面和布置基板的第二主表面上的第二电触点阵列。
实施例280：根据实施例279所述的装置，还包括第二光连接器部件，所述第二光连接器部件光耦合到光纤阵列并且被配置为将来自所述光纤的光耦合到所述第一光连接器部件。
实施例281：根据实施例279所述的装置，其中电子集成电路包括第一串行器/解串器和第二串行器/解串器；
第一串行器/解串器具有电耦合到光子集成电路的串行通信部分，第二串行器/解串器具有电耦合到布置在基板上的电端子的串行通信部分；以及
第一串行器/解串器具有并行通信部分，第二串行器/解串器具有并行通信部分，并且第一串行器/解串器的并行通信部分电耦合到第二串行器/解串器的并行通信部分。
实施例282：根据实施例281所述的装置，还包括第三串行器/解串器，其具有电耦合到第二串行器/解串器的串行通信部分的串行通信部分。
实施例283：根据实施例282所述的装置，还包括安装在印刷电路板上的数字专用集成电路，其中第三串行器/解串器嵌入在专用集成电路中，第三串行器/解串器的串行通信部分通过印刷电路板上或印刷电路板中的电连接而电耦合到第二串行器/解串器的串行通信部分。
实施例284：根据实施例279所述的装置，其中光子集成电路被配置为接收和处理从外部信号源提供的光信号，其中光信号由连续波光或脉冲光中的至少一种携带。
实施例285：根据实施例279所述的装置，还包括连接器模块，所述连接器模块被配置为将所述基板可拆卸地附接到印刷电路板。
实施例286：一种装置，包括：
多个串行器单元；
多个解串器单元；以及
总线处理单元，电耦合到串行器单元和解串器单元；
其中，总线处理单元被配置为能够切换串行器单元和解串器单元处的信号。
实施例287：一种装置，包括：
第一串行器/解串器阵列，被配置为将一个或多个第一串行信号转换为一组或多组并行信号；
第二串行器/解串器阵列，被配置为将一组或多组并行信号转换为一个或多个第二串行信号；以及
总线处理单元，电耦合到第一串行器/解串器阵列和第二串行器/解串器阵列，其中总线处理单元被配置为处理一组或多组并行信号，并将一组或多组处理后的并行信号发送到第二串行器/解串器阵列。
实施例288：一种装置，包括：
印刷电路板，具有第一主表面和第二主表面；
基板，包括：
第一主表面和第二主表面；
第一电触点阵列，布置在第一主表面上并且在触点之间具有第一最小间距；
第二电触点阵列，布置在第二主表面上并且在触点之间具有第二最小间距，其中第一最小间距大于第二最小间距；
第三电触点阵列，布置在第一主表面上；
在第一电触点阵列和第二电触点阵列的第一子集之间的第一电连接；以及
在第三电触点阵列和第二电触点阵列的第二子集之间的第二电连接；
其中，基板的第一主表面被配置为可拆卸地连接到印刷电路板的第二主表面；
电子集成电路，电耦合到布置在基板的第二主表面上的第二电触点阵列；
光子集成电路，具有第二主表面和布置在第二主表面上的电触点，电触点电耦合到布置在基板的第一主表面上的第三电触点阵列；
第一光连接器部件，光耦合到光子集成电路。
实施例289：根据实施例288所述的装置，其中第一光连接器部件光耦合到光子集成电路的第二主表面。
实施例290：根据实施例289所述的装置，还包括第二光连接器部件，所述第二光连接器部件光耦合到光纤阵列并且被配置为将来自所述光纤的光耦合到所述第一光连接器部件。
实施例291：根据实施例288所述的装置，其中第一光连接器部件光耦合到光子集成电路的第一主表面。
实施例292：根据实施例288所述的装置，其中电子集成电路包括第一串行器/解串器和第二串行器/解串器；
第一串行器/解串器包括电耦合到光子集成电路的串行通信部分，第二串行器/解串器包括电耦合到布置在基板上的电端子的串行通信部分；以及
第一串行器/解串器包括并行通信部分，第二串行器/解串器包括并行通信部分，并且第一串行器/解串器的并行通信部分电耦合到第二串行器/解串器的并行通信部分。
实施例293：根据实施例292所述的装置，进一步包括第三串行器/解串器，其包括电耦合到第二串行器/解串器的串行通信部分的串行通信部分。
实施例294：根据实施例288所述的装置，还包括安装在印刷电路板上的数字专用集成电路，其中第三串行器/解串器嵌入在专用集成电路中，第三串行器/解串器的串行通信部分通过印刷电路板上或印刷电路板中的电连接而电耦合到第二串行器/解串器的串行通信部分。
实施例295：根据实施例288所述的装置，其中光子集成电路被配置为接收和处理从外部信号源提供的光信号，其中光信号由连续波光或脉冲光中的至少一种携带。
实施例296：根据实施例288所述的装置，还包括连接器模块，所述连接器模块被配置为将所述基板可拆卸地附接到印刷电路板。
实施例297：根据实施例288所述的装置，进一步包括被配置为控制所述光子集成电路的控制电路系统。
实施例298：一种数据中心网络交换系统，包括根据实施例1至297中任一项所述的装置或系统。
实施例299：一种超级计算机，包括根据实施例1至297中任一项所述的装置或系统。
实施例300：一种自动载具，包括根据实施例1至297中任一项所述的装置或系统。
实施例301：根据实施例300所述的自动载具，其中车辆包括汽车、卡车、火车、船、轮船、潜艇、直升机、无人机、飞机、太空漫游车、或太空船中的至少一种。
实施例302：一种机器人，包括根据实施例1至297中任一项所述的装置或系统。
实施例303：根据实施例302所述的机器人，其中所述机器人包括工业机器人、辅助机器人、医疗手术机器人、商品配送机器人、教学机器人、清洁机器人、烹饪机器人、建筑机器人、或娱乐机器人中的至少一种。
实施例304：一种方法，包括：
从多个光纤接收多个信道的第一光信号；
基于接收到的光信号生成多个第一串行电信号，其中每个第一串行电信号是基于一个信道的第一光信号而生成；
基于所述多个第一串行电信号生成多组第一并行电信号，并调节所述电信号，其中每组第一并行电信号是基于对应的第一串行电信号而生成；以及
基于多组第一并行电信号生成多个第二串行电信号，其中每个第二串行电信号是基于对应的一组第一并行电信号而生成。
实施例305：根据实施例304所述的方法，包括：
根据多个第二串行电信号生成多组第二并行电信号，其中每组第二并行电信号是根据对应的第二串行电信号而生成；以及
对多组第二并行电信号进行处理，其中所述处理包括切换数据包、处理图形数据、处理图像数据、处理视频数据、处理音频数据、执行数学计算、执行张量计算、执行矩阵计算、执行模拟、执行神经网络处理、基于人工智能算法处理数据、处理数字信号或处理控制信号中的至少一种。
实施例306：根据实施例304所述的方法，包括对所述电信号执行信号调节，所述信号调节包括(i)时钟和数据恢复或(ii)信号均衡中的至少一种。
实施例307：根据实施例304所述的方法，包括在生成所述第二串行电信号之前处理所述第一并行电信号，所述处理包括数据的切换、数据的改组或数据的编码中的至少一种。
实施例308：根据实施例307所述的方法，其中所述第一串行电信号包括T×N/(N-k)Gbps电信号的N个通道，N和k为正整数，T为实值；
第二串行电信号包括T Gbps电信号的N个通道；以及
所述方法包括将第一串行信号中T×N/(N-k)Gbps电信号的N个通道中的N-k个映射到第二串行信号中T Gbps电信号的N个通道。
实施例309：根据实施例307所述的方法，其中，所述第一串行信号包括T×N/(N-k)Gbps电信号的N个通道，N和k为正整数，T为实值；
第二串行信号包括M×T Gbps电信号的N/M个通道，M不同于N；以及
所述方法包括将第一串行信号中T×N/(N-k)Gbps电信号的N个通道中的N-k个映射到第二串行信号中M×T Gbps电信号的N/M个通道。
实施例310：根据实施例304所述的方法，其中生成所述多个第一串行电信号包括生成N个串行电信号，并且生成所述多个第二串行电信号包括基于所述多组第一并行电信号生成M个串行电信号，M和N为正整数，M与N不同。
实施例311：根据实施例310所述的方法，其中生成多个第一串行电信号包括生成PGbps串行电信号的N个通道，并且生成多个第二串行电信号包括生成P*Q Gbps串行电信号的N/Q个通道，P和Q为正数。
实施例312：根据实施例304所述的方法，其中第一串行电信号是根据第一调制协议进行调制，并且第二串行电信号是根据不同于第一调制协议的第二调制协议进行调制(modulated)。
实施例313：根据实施例304所述的方法，进一步包括：
接收多个第三串行电信号；
根据多个第三串行电信号生成多组第三并行电信号，其中每组第三并行电信号是根据对应的第三串行电信号而生成；
根据多组第三并行信号生成多个第四串行电信号，其中每个第四串行电信号是根据对应的一组第四并行电信号而生成；
基于多个第四串行电信号生成多个信道的第二光信号；以及
输出多个信道的第二光信号。
实施例314：根据实施例313所述的方法，包括：
网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个生成多组第四并行电信号；以及
根据多组第四并行电信号生成第三串行电信号。
实施例315：根据实施例314所述的方法，其中生成第三串行电信号包括基于多组第四并行电信号生成M个串行电信号；以及
生成多个第四串行电信号包括基于所述多组第三并行信号生成N个串行电信号，M和N为正整数，N与M不同。
实施例316：根据实施例315所述的方法，其中生成第三串行电信号包括生成P*QGbps串行电信号的N/Q通道；以及
生成多个第四串行电信号包括生成P Gbps串行电信号的N个通道，P和Q为正数。
实施例317：根据实施例313所述的方法，其中第三串行电信号是根据第一调制协议进行调制，第四串行电信号是根据不同于第一调制协议的第二调制协议进行调制。
实施例318：根据实施例313所述的方法，包括对所述电信号执行信号调节，所述信号调节包括(i)时钟和数据恢复或(ii)信号均衡中的至少一种。
实施例319：根据实施例313所述的方法，包括对齐多个串行信号。
实施例320：根据实施例313所述的方法，包括在生成多组第三并行电信号之后且在生成第四串行电信号之前，处理所述电信号，其中所述处理包括执行数据的切换、数据的改组或数据的编码中的至少一种。
实施例321：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少2个信道的光信号。
实施例322：根据实施例321所述的方法，其中生成多个第一串行电信号包括处理至少2个信道的光信号并生成至少2个第一串行电信号。
实施例323：根据实施例322所述的方法，其中生成多组第一并行电信号包括将至少2个第一串行电信号转换成至少2组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例324：根据实施例323所述的方法，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例325：根据实施例324所述的方法，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例326：根据实施例325所述的方法，其中每组并行电信号包括至少32个并行电信号。
实施例327：根据实施例326所述的方法，其中每组并行电信号包括至少64个并行电信号。
实施例328：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少4个信道的光信号。
实施例329：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少8个信道的光信号。
实施例330：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少16个信道的光信号。
实施例331：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少32个信道的光信号。
实施例332：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少64个信道的光信号。
实施例333：根据实施例304所述的方法，其中接收多个信道的第一光信号包括接收至少100个信道的光信号。
实施例334：根据实施例333所述的方法，其中生成多个第一串行电信号包括处理至少100个信道的光信号和生成至少100个第一串行电信号。
实施例335：根据实施例334所述的方法，其中生成多组第一并行电信号包括将至少100个第一串行电信号转换成至少100组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例336：根据实施例335所述的方法，其中每组并行电信号包括至少四个并行电信号。
实施例337：根据实施例336所述的方法，其中每组并行电信号包括至少八个并行电信号。
实施例338：根据实施例337所述的方法，其中每组并行电信号包括至少32个并行电信号。
实施例339：根据实施例338所述的方法，其中每组并行电信号包括至少64个并行电信号。
实施例340：根据实施例333所述的方法，其中生成多个第一串行电信号包括处理至少500个信道的光信号和生成至少500个第一串行电信号。
实施例341：根据实施例340所述的方法，其中生成多组第一并行电信号包括将至少500个第一串行电信号转换成至少500组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例342：根据实施例340所述的方法，其中生成多个第一串行电信号包括处理至少1000个信道的光信号和生成至少1000个第一串行电信号。
实施例343：根据实施例342所述的方法，其中生成多组第一并行电信号包括将至少1000个第一串行电信号转换成至少1000组并行电信号，并且每组并行电信号包括至少两个并行电信号。
实施例344：根据实施例304所述的方法，其中第一光信号具有至少1Tbps的总位速率。
实施例345：根据实施例304所述的方法，其中第一光信号具有至少10Tbps的总位速率。
实施例346：根据实施例304所述的方法，包括接收多个第三串行电信号；以及
生成多组第二并行电信号；
基于多组第二并行电信号生成多个第四串行电信号；以及
基于多个第四串行电信号生成第二光信号。
实施例347：根据实施例346所述的方法，包括对齐多个串行输出信号。
实施例348：一种方法，包括：
操作自动载具，包括执行根据实施例304至347中任一项所述的方法。
实施例349：根据实施例348所述的方法，其中自动载具包括汽车、卡车、火车、船、轮船、潜艇、直升机、无人机、飞机、太空漫游车或太空船中的至少一种。
实施例350：一种方法，包括：
操作机器人，包括执行根据实施例304至347中任一项所述的方法。
实施例351：根据实施例350所述的方法，其中机器人包括工业机器人、辅助机器人、医疗手术机器人、商品配送机器人、教学机器人、清洁机器人、烹饪机器人、建筑机器人或娱乐机器人中的至少一种。
实施例352a：根据实施例1所述的装置，其中所述光互连模块位于印刷电路板的第一侧。
实施例353a：根据实施例352a所述的装置，其中另一光互连模块位于印刷电路板的第二侧。
实施例354a：根据实施例352a所述的装置，其中所述印刷电路板位于接近外壳的前面板处。
实施例355a：根据实施例352a所述的装置，其中所述印刷电路板位于接近外壳的后面板处。
实施例356a：根据实施例352a所述的装置，其中所述印刷电路板包括电连接器。
实施例357a：根据实施例356a所述的装置，其中所述电连接器连接到另一印刷电路板的另一电连接器。
实施例358a：根据实施例356a所述的装置，其中电连接器连接到线卡的另一电连接器。
实施例352b：一种装置，包括：
电路板；以及
第一结构，附接到电路板，其中第一结构被配置为使具有连接器的光模块能够可拆卸地耦合到第一结构，并且具有连接器的光模块被配置为使光纤连接器能够可拆卸地耦合到具有连接器的光模块。
实施例353b：根据实施例352b所述的装置，其中电路板包括第一电触点，第一结构包括限定第一开口的壁，壁还限定一个或多个保持机构，使得当具有连接器的光模块插入到第一开口中时，第一结构的壁上的一个或多个保持机构接合具有连接器的光模块上的一个或多个闩锁机构以将具有连接器的光模块固定到第一结构，并且具有连接器的光模块上的第二电触点电连接到电路板上的第一电触点。
实施例354b：根据实施例353b所述的装置，包括至少一个具有连接器的光模块，其中具有连接器的光模块包括光模块和机械连接器结构，机械连接器结构被配置为将光模块可拆卸地耦合到电路板，以使从光模块输出的电信号能够传输到电路板的第一电触点。
实施例355b：根据实施例354b所述的装置，其中机械连接器结构被配置为接收光纤连接器，以使来自光纤连接器的光信号能够被传输到光模块。
实施例356b：根据实施例355b所述的装置，包括光纤连接器，其中光纤连接器光耦合到包括多个光纤的光纤电缆，并且光纤连接器被配置为将光纤中所携带的光信号传输到光模块。
实施例357b：根据实施例352b所述的装置，其中第一结构包括限定多个开口的网格结构，并且每个开口被配置为接收对应的具有连接器的光模块。
实施例358b：根据实施例357b所述的装置，其中网格结构被配置为使得当具有连接器的光模块插入到网格结构的开口中时，具有连接器的光模块被定向为使得每个具有连接器的光模块相对于至少一个相邻的具有连接器的光模块旋转90°，且旋转轴垂直于电路板。
实施例359：根据实施例352所述的装置，其中第一结构被配置为使具有连接器的光模块能够以90度旋转棋盘方式安装在第一结构上。
实施例360：根据实施例352所述的装置，其中第一结构被配置为用作散热装置。
实施例361：根据实施例352所述的装置，其中电路板包括第一侧和第二侧，第一结构附接到电路板的第一侧，专用集成电路安装在电路板的第二侧，第一结构具有开口，其中开口相对于电路板位于专用集成电路的对面，离散电路组件安装在电路板的第一侧，离散电路组件从电路板延伸到结构中的开口中。
实施例362：根据实施例361所述的装置，其中离散电路组件包括电容器。
实施例363：根据实施例352或353所述的装置，其中电路板包括第一侧和第二侧，第一结构附接到电路板的第一侧，第二结构附接到电路板的第二侧，并且第一结构机械和热附接到第二结构。
实施例364：根据实施例363所述的装置，其中第一结构通过穿过印刷电路板的螺钉附接到第二结构。
实施例365：根据实施例363所述的装置，其中第一结构通过热通孔附接到第二结构。
实施例366：根据实施例363所述的装置，包括附接到第一结构或第二结构中的至少一个的散热器。
实施例367：根据实施例352所述的装置，包括卡入机构，所述卡入机构被配置为当具有连接器的光模块插入到第一结构中时固定具有连接器的光模块。
实施例368：根据实施例367所述的装置，其中卡入机构被配置为当超过阈值的力被施加到具有连接器的光模块时，使得具有连接器的光模块能够被拉离第一结构。
实施例369：根据实施例367所述的装置，其中卡入机构包括形成在第一结构的壁上的一个或多个凹槽，具有连接器的光模块包括一个或多个弹性翼部，每个弹性翼部包括舌部，其中舌部被配置为当具有连接器的光模块插入到第一结构中时接合对应的凹槽。
实施例370：根据实施例367所述的装置，其中卡入机构包括基于杠杆的闩锁机构，闩锁机构可在第一位置和第二位置之间移动，在处于第一位置时，闩锁机构接合第一结构上的支撑结构；当处于第二位置时，闩锁机构从支撑结构脱离；具有连接器的光模块在闩锁机构处于第一位置时被固定到第一结构，在闩锁机构处于第二位置时从第一结构释放。
实施例371：根据实施例370所述的装置，其中杠杆被提供作为具有连接器的光模块的一部分，所述杠杆可在第一位置和第二位置之间移动，所述杠杆被配置为使得将杠杆移动到第一位置造成闩锁机构移动到第一位置，并且将杠杆移动到第二位置造成闩锁机构移动到第二位置。
实施例372：根据实施例370所述的装置，其中杠杆被提供作为工具的一部分，所述工具用于将具有连接器的光模块插入到第一结构中或从第一结构中拆卸。
实施例373：根据实施例352至372中任一项所述的装置，其中具有连接器的光模块包括共同封装光模块。
实施例374：根据实施例352所述的装置，包括具有连接器的光模块，其中具有连接器的光模块包括卡入机构，所述卡入机构被配置成使得当光纤连接器与具有连接器的光模块耦合时，光纤连接器锁定到卡入机构。
实施例375：根据实施例374所述的装置，其中具有连接器的光模块包括机械连接器结构，当光纤连接器与具有连接器的光模块耦合时，光纤连接器卡入到机械连接器结构的一部分以将光纤连接器保持在适当位置。
实施例376：根据实施例374所述的装置，包括光纤连接器，其中光纤连接器和具有连接器的光模块包括球形制动器机构，所述球形制动器机构被配置为当光纤连接器耦合到具有连接器的光模块时，将光纤连接器保持在适当位置。
实施例377：一种装置，包括：
具有连接器的光模块，被配置为可拆卸地耦合到附接到电路板的第一结构，其中光模块包括光子集成电路，具有连接器的光模块被配置为当具有连接器的光模块耦合到第一结构时将光子集成电路保持在适当位置并且使得来自光子集成电路的电子信号能够传输到电路板；
其中具有连接器的光模块被配置使得光纤连接器能够可拆卸地耦合到具有连接器的光模块，其中具有连接器的光模块被配置使来自光纤连接器的光信号能够传输到光子集成电路。
实施例378：根据实施例377所述的装置，其中具有连接器的光模块包括根据实施例1至297中任一项所述的光子集成电路。
实施例379：根据实施例378所述的装置，其中具有连接器的光模块包括根据实施例1至297中任一项所述的串行器/解串器模块、串行器单元或解串器单元中的至少一个。
实施例380：根据实施例379所述的装置，包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个，其被配置为处理由串行器/解串器模块、串行器单元或解串器单元中的至少一个所提供的信号。
实施例381：根据实施例379所述的装置，包括根据实施例6至287中任一项所述的总线处理模块。
实施例382：根据实施例377所述的装置，包括第一结构和电路板，其中电路板附接到第一结构的第一侧，并且具有连接器的光模块被配置为从第一结构的第二侧可拆卸地耦合到第一结构，且第一结构的第二侧与第一结构的第一侧相对。
实施例383：根据实施例382所述的装置，包括两个或多个具有连接器的光模块，所述连接器以90度旋转棋盘方式可拆卸地耦合到所述第一结构。
实施例384：根据实施例377所述的装置，其中第一结构包括网格结构，所述网格结构使得两个或多个具有连接器的光模块能够可拆卸地耦合到由网格结构限定的阵列中的第一结构。
实施例385：一种系统，包括：
壳体；以及
根据实施例352至384中任一项所述的装置，其中具有连接器的光模块被配置为可拆卸地耦合到、部分地通过或通过壳体的前面板。
实施例386：根据实施例385所述的系统，其中第一结构是壳体的前面板的一部分。
实施例387：根据实施例386所述的系统，其中电路板是壳体的前面板的一部分。
实施例388：根据实施例385所述的系统，其中第一结构定位靠近壳体的前面板并与壳体的前面板隔开。
实施例389：根据实施例388所述的系统，其中第一结构具有整体结构，所述整体结构沿大体上平行于壳体的前面板的平面延伸。
实施例390：根据实施例388或389所述的系统，其中电路板大体上平行于壳体的前面板。
实施例391：根据实施例385至390中任一项所述的系统，其中具有连接器的光模块被配置为使根据实施例33至59、64至68、72至74、118至144、149至153、157至159、201至205、236至245、274、280或290中任一项所述的第二光连接器能够可拆卸地耦合到具有连接器的光模块。
实施例392：根据实施例206至278中任一项所述的系统，包括耦合到所述电路板的第一结构，所述第一结构被配置为使得包括所述光子集成电路的光模块能够可拆卸地耦合到所述第一结构，所述第一结构被配置使得当光模块耦合到第一结构时，光子集成电路被保持在适当位置以使来自光子集成电路的电信号能够被传输到电路板。
实施例393：根据实施例392所述的系统，其中第一结构被配置为使得当光模块耦合到第一结构时，光子集成电路被保持在适当位置以使得来自光子集成电路的电信号能够被传输到安装在电路板上的网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。
以下是第二组实施例。以下实施例编号指的是第二组实施例中的实施例编号。
实施例1：一种装置，包括：
第一基板，具有第一侧和第二侧；
第一电子处理器，安装在第一基板的第一侧，其中第一电子处理器被配置为处理数据；以及
第一光互连模块，安装在第一基板的第二侧，其中第一光互连模块包括：
光端口，被配置为接收光信号，以及
光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第一电子处理器。
实施例2：根据实施例1所述的装置，其中，所述第一电子处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例3：根据实施例1或2所述的装置，其中所述第一光互连模块包括：
第一串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元；
第二串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元；
其中第一光子集成电路被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号；
其中，所述第一串行器/解串器模块被配置为基于所述第一串行电信号生成第一并行电信号，并调节所述电信号；
其中，所述第二串行器/解串器模块被配置为基于所述第一并行电信号生成第二串行电信号，并且所述第二串行电信号被传输到所述第一电子处理器。
实施例4：根据实施例3所述的装置，包括第三串行器/解串器模块，所述第三串行器/解串器模块包括多个串行器单元和解串器单元，其中第三串行器/解串器模块用于基于第二串行电信号生成第二并行电信号，并将第二串行电信号传输到第一电子处理器。
实施例5：根据实施例1至4中任一项所述的装置，其中第一基板包括从第一基板的第一侧延伸到第一基板的第二侧的电连接器，电连接器沿厚度方向由第一侧穿过第一基板到第二侧；
其中，第一光互连模块通过电连接器电耦合到第一电子处理器。
实施例6：根据实施例5所述的装置，其中电连接器包括第一基板的通孔。
实施例7：根据实施例1至6中任一项所述的装置，其中所述第一基板包括第一印刷电路板。
实施例8：根据实施例1至7中任一项所述的装置，包括第一结构，所述第一结构附接到所述第一基板的第二侧并且被配置为使所述第一光互连模块能够可拆卸地耦合到所述第一结构。
实施例9：根据实施例8所述的装置，其中第一基板包括在第一基板的第二侧上的第二表面，并且第二表面包括电耦合到第一电子处理器的第二电触点；
其中，第一光互连模块包括电触点，其中当第一光互连模块耦合到第一结构时，所述电触点电耦合到第一基板的第二表面上的第二电触点。
实施例10：根据实施例9所述的装置，其中所述第一结构被配置为使光纤连接器能够可拆卸地耦合到所述第一光互连模块。
实施例11：根据实施例1至10中任一项所述的装置，包括：
第二基板，具有第一侧和第二侧；
第二电子处理器，安装在第二基板的第一侧，其中第二电子处理器被配置为处理数据；以及
第二光互连模块，安装在第二基板的第二侧，其中第二光互连模块包括：
光端口，被配置为接收光信号；以及
光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第二电子处理器；以及
光电源供应器，包括至少一个激光器，其中光电源供应器被配置为通过第一光链路向第一光互连模块的光子集成电路提供第一光源并且通过第二光链路向第二光互连模块的光子集成电路提供第二光源。
实施例12：根据实施例11所述的装置，其中，第一基板和第二基板设置在第一壳体中，并且光电源供应器设置在第一壳体外部的第二壳体中。
实施例13：根据实施例1至10中任一项所述的装置，包括：
第二基板，具有第一侧和第二侧；
第二电子处理器，安装在第二基板的第一侧，其中第二电子处理器被配置为处理数据；以及
第二光互连模块，安装在第二基板的第二侧，其中第二光互连模块包括：
光端口，被配置为接收光信号，以及
光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第二电子处理器；
支撑结构，用于支撑第一基板和第二基板，其中第二基板被定向成平行于第一基板。
实施例14：一种系统，包括：
多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器，以及安装在基板的第二侧上的光互连模块，所述光互连模块包括被配置为接收光信号的光端口，以及被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器的光子集成电路。
实施例15：根据实施例14所述的系统，包括一结构，其中所述结构支撑多个数据处理模块，使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
实施例16：根据实施例15所述的系统，其中所述结构支撑数据处理模块，使得基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
实施例17：根据实施例14至16中任一项所述的系统，包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，其中所述光电源供应器被配置为向所述多个数据处理模块提供多个光源，至少一个光源通过光链路被提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
实施例18：根据实施例14至17中任一项所述的系统，其中每个数据处理模块的电子处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例19：根据实施例14至18中任一项所述的系统，其中所述多个数据处理模块包括刀片对，所述刀片对包括交换机刀片和处理器刀片，所述交换机刀片的电子处理器包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器被配置为处理由交换机提供的数据。
实施例20：一种系统，包括：
多个数据处理模块机架，其中多个机架竖直堆叠，每个机架包括多个数据处理模块；
其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及安装在基板的第二侧上的光互连模块，光互连模块包括：光端口，被配置为接收光信号；以及光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器。
实施例21：根据实施例20所述的系统，包括一结构，所述结构支撑多个数据处理模块，以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
实施例22：根据实施例21所述的系统，其中所述结构支撑数据处理模块，以使得基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
实施例23：根据实施例20至22中任一项所述的系统，包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，其中所述光电源供应器被配置为向所述多个数据处理模块提供多个光源，至少一个光源通过光链路提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
实施例24：根据实施例20至23中任一项所述的系统，其中每个数据处理模块的电子处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例25：根据实施例20至24中任一项所述的系统，其中所述多个数据处理模块包括刀片对，所述刀片对包括交换机刀片和处理器刀片，所述交换机刀片的电子处理器包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器被配置为处理由交换机提供的数据。
实施例26：一种方法，包括：
操作多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及安装在基板的第二侧上的光互连模块，光互连模块包括光端口和光子集成电路；以及
对于每个数据处理模块，在光端口处接收光信号；
使用光子集成电路以根据在光端口接收的光信号生成电信号；以及
通过从基板的第一侧延伸到基板的第二侧的电连接器将来自光子集成电路的电信号传输到电子处理器。
实施例27：一种装置，包括：
第一基板，具有第一侧和第二侧；
第一电子处理器，安装在第一基板的第一侧，其中第一电子处理器被配置为处理数据；以及
第一光互连模块，包括：
光端口，被配置为接收来自第一光纤电缆的光信号，以及
光子集成电路，用于根据接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第一电子处理器；
其中所述第一光互连模块中或所述第一光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过所述第一基板中的开口，以使第一光纤电缆的至少一部分能够被定位在或靠近第一基板的第二侧。
实施例28：根据实施例27所述的装置，其中第一光互连模块和第一光纤电缆限定从基板的第二侧通过开口延伸到第一电子处理器的信号路径。
实施例29：根据实施例27或28所述的装置，其中第一电子处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例30：根据实施例27至29中任一项所述的装置，其中所述第一光互连模块包括：
第一串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元；
第二串行器/解串器模块，包括多个串行器单元和解串器单元；
其中第一光子集成电路被配置为基于接收到的光信号生成第一串行电信号；
其中所述第一串行器/解串器模块被配置为基于所述第一串行电信号生成第一并行电信号，并调节所述电信号；
其中所述第二串行器/解串器模块被配置为基于所述第一并行电信号生成第二串行电信号，并且所述第二串行电信号被传输到所述第一电子处理器。
实施例31：根据实施例30所述的装置，包括第三串行器/解串器模块，所述第三串行器/解串器模块包括多个串行器单元和解串器单元，其中第三串行器/解串器模块被配置为基于第二串行电信号生成第二并行电信号，并将第二串行电信号传输到第一电子处理器。
实施例32：根据实施例27至31中任一项所述的装置，其中所述第一基板包括第一印刷电路板。
实施例33：根据实施例27至32中任一项所述的装置，包括：
第二基板，具有第一侧和第二侧；
第二电子处理器，安装在第二基板的第一侧，其中第二电子处理器被配置为处理数据；以及
第二光互连模块，包括：
光端口，被配置为接收来自第二光纤电缆的光信号；以及
光子集成电路，被配置为基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第二电子处理器；
其中，第二光互连模块或第二光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过第二基板中的开口，以使得第二光纤电缆的至少一部分能够定位在或靠近第二基板的第二侧。
实施例34：根据实施例33所述的装置，包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，其中所述光电源供应器被配置为通过第一光链路向所述第一光互连模块的光子集成电路提供第一光源，并通过第二光链路向第二光互连模块的光子集成电路提供第二光源。
实施例35：根据实施例34所述的装置，其中第一基板和第二基板设置在第一壳体中，并且光电源供应器设置在第一壳体外部的第二壳体中。
实施例36：根据实施例33至35中任一项所述的装置，包括用于支撑所述第一和第二基板的支撑结构，其中所述第二基板被定向成平行于所述第一基板。
实施例37：一种系统，包括：
多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及光互连模块，光互连模块包括被配置为接收来自光纤电缆的光信号的光端口，以及被配置成基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器的光子集成电路；
其中对于每个数据处理模块，光互连模块或光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过基板中的开口，以使光纤电缆的至少一部分能够定位在或靠近基板的第二侧。
实施例38：根据实施例37所述的系统，包括一结构，所述结构支撑多个数据处理模块，以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
实施例39：根据实施例38所述的系统，其中所述结构支撑数据处理模块，使得所述基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
实施例40：根据实施例37至39中任一项所述的系统，其中对于每个数据处理模块，光互连模块和光纤电缆限定从基板的第二侧通过开口延伸到电子处理器的信号路径。
实施例41：根据实施例37至40中任一项所述的系统，包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，其中所述光电源供应器被配置为向所述多个数据处理模块提供多个光源，至少一个光源通过光链路被提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
实施例42：根据实施例37至41中任一项所述的系统，其中每个数据处理模块的电子处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例43：根据实施例37至42中任一项所述的系统，其中所述多个数据处理模块包括刀片对，所述刀片对包括交换机刀片和处理器刀片，所述交换机刀片的电子处理器包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器被配置为处理由交换机提供的数据。
实施例44：一种系统，包括：
多个数据处理模块机架，其中多个机架竖直堆叠，每个机架包括多个数据处理模块；
其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧上的电子处理器、以及光互连模块，光互连模块包括被配置为从光纤电缆接收光信号的光端口，以及被配置为基于接收到的光信号生成电信号并将电信号传输到电子处理器的光子集成电路；
其中对于每个数据处理模块，光互连模块或光纤电缆中的至少一个延伸穿过或部分穿过基板中的开口，以使光纤电缆的至少一部分能够定位在或靠近基板的第二侧。
实施例45：根据实施例44所述的系统，包括一结构，所述结构支撑多个数据处理模块，以使得数据处理模块的基板被定向成彼此平行。
实施例46：根据实施例45所述的系统，其中所述结构支撑数据处理模块，使得基板竖直定向，以增强从数据处理模块或每个数据处理模块的光互连模块中的至少一个的散热。
实施例47：根据实施例44至46中任一项所述的系统，包括光电源供应器，所述光电源供应器包括至少一个激光器，其中所述光电源供应器被配置为向所述多个数据处理模块提供多个光源，至少一个光源通过光链路被提供给每个数据处理模块的光子集成电路。
实施例48：根据实施例44至47中任一项所述的系统，其中每个数据处理模块的电子处理器至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例49：根据实施例44至48中任一项所述的系统，其中所述多个数据处理模块包括刀片对，所述刀片对包括交换机刀片和处理器刀片，所述交换机刀片的电子处理器包括交换机，并且所述处理器刀片的电子处理器被配置为处理由交换机提供的数据。
实施例50：一种方法，包括：
操作多个数据处理模块，其中每个数据处理模块包括具有第一侧和第二侧的基板、安装在基板的第一侧的电子处理器，以及包括光端口和光子集成电路的光互连模块，所述光端口光耦合到光纤电缆；以及
对于每个数据处理模块，使用光纤电缆和光互连模块限定信号路径，其中信号路径从基板的第二侧通过基板中的开口延伸到电子处理器；
使用光子集成电路以根据在光端口接收的光信号生成电信号；以及
将来自光子集成电路的电信号传输到电子处理器。
以下是第三组实施例。以下实施例编号指的是第三组实施例中的实施例编号。
实施例1：一种系统，包括：
壳体，包括底面板和前面板，其中前面板相对于底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内；
第一电路板，位于壳体内，其中第一电路板具有长度、宽度和厚度，其中长度至少是厚度的两倍，宽度至少是厚度的两倍，且第一电路板具有由长度和宽度限定的第一表面，
其中第一电路板的第一表面相对于底面板成第一角度，其中第一角度在30°至150°的范围内，
其中当前面板关闭时，第一电路板的第一表面大体上平行于前面板或相对于前面板成第二角度，其中第二角度小于60°；
第一数据处理模块，电耦合到第一电路板；以及
第一光互连模块，电耦合到第一电路板，其中光互连模块被配置为从第一光链路接收第一光信号，将第一光信号转换为第一电信号，并将第一电信号传输到第一数据处理模块。
实施例2：根据实施例1所述的系统，包括：具有长度、宽度和厚度的第二电路板，其中长度至少是厚度的两倍，宽度至少是厚度的两倍，且第二电路板具有由长度和宽度限定的第一表面，
其中第二电路板的第一表面大体上平行于底面板或相对于底面板成角度，且所述角度小于20°，以及第二电路板电耦合到第一电路板。
实施例3：根据实施例2所述的系统，其中第二电路板包括母板，第一电路板包括子卡，而母板被配置用于为子卡供电。
实施例4：根据实施例1所述的系统，其中前面板与后面板以至少为12英寸的平均距离隔开，第一电路板与前面板以小于4英寸的平均距离隔开。
实施例5：根据实施例1所述的系统，其中第一数据处理模块至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)或数据存储设备。
实施例6：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块能够以每秒至少25Gb的速率处理来自第一光互连模块的数据。
实施例7：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块能够以每秒至少1Gb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
实施例8：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块能够以每秒至少10Gb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
实施例9：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块能够以每秒至少100Gb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
实施例10：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块能够以每秒至少1Tb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
实施例11：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块能够以每秒至少10Tb的速率处理来自一个或多个光互连模块的数据。
实施例12：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少一千个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例13：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少一万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例14：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少十万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例15：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少一百万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例16：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少一千万个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例17：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少一亿个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例18：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少十亿个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例19：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括包含至少一百亿个晶体管的集成电路或片上系统(SoC)。
实施例20：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括能够以1MHz或更大的频率操作的电路系统。
实施例21：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括能够以10MHz或更大的频率操作的电路系统。
实施例22：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括能够以100MHz或更大的频率操作的电路系统。
实施例23：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括能够以1GHz或更大的频率操作的电路系统。
实施例24：根据实施例5所述的系统，其中第一数据处理模块包括能够以3GHz或更大的频率操作的电路系统。
实施例25：根据实施例1所述的系统，其中所述系统包括机架式服务器，壳体包括机架式服务器的外壳，机架式服务器具有n个机架规格尺寸，n为1至8的范围内的整数。
实施例26：根据实施例1所述的系统，其中第一数据处理模块安装于基板上，基板电耦合到第一电路板。
实施例27：根据实施例1所述的系统，其中第一光互连模块可拆卸地耦合到第一电路板。
实施例28：根据实施例27所述的系统，其中插座被安装在第一电路板上，且第一光互连模块可拆卸地耦合到插座。
实施例29：根据实施例1所述的系统，其中第一光互连模块包括安装在基板上的光子集成电路，且基板电耦合到第一电路板。
实施例30：根据实施例1所述的系统，其中第一光互连模块包括连接器部件，其使得一个或多个光纤能够可拆卸地连接到第一光互连模块。
实施例31：根据实施例1所述的系统，其中光互连模块被安装于第一电路板的第一表面，且第一表面朝向后面板并远离前面板。
实施例32：根据实施例31所述的系统，其中第一电路板限定第一开口，前面板限定第二开口，所述系统包括穿过第一和第二开口的光学路径，并且使得来自第一光链路的第一光信号能够被传输到第一光互连模块。
实施例33：根据实施例1所述的系统，其中第一电信号包括第一串行电信号，且所述系统包括：
第一串行器/解串器，被配置用以根据第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并调节第一并行电信号；以及
第二串行器/解串器，被配置用以根据一组第一并行电信号生成第二串行电信号；
其中第一数据处理模块被配置用以处理第二串行电信号中所携带的数据。
实施例34：根据实施例33所述的系统，包括：第三串行器/解串器，被配置用以基于第二串行电信号生成一组第二并行电信号；
其中第一数据处理模块被配置用以处理由一组第二并行电信号所携带的数据。
实施例35：根据实施例34所述的系统，其中第三串行器/解串器被嵌入在第一数据处理模块中。
实施例36：根据实施例1所述的系统，其中第一光互连模块包括光子集成电路和光耦合到光子集成电路的第一光连接器，第一光连接器被配置用以与耦合到至少100根光纤的束的第二光连接器可拆卸地连接，以及第一光连接器被配置用以提供至少100条光学路径以使来自光纤的束的光信号能够耦合到光子集成电路。
实施例37：根据实施例1至36中任一项所述的系统，其中第一光互连模块包括至少一个光栅耦合器、耦合到光栅耦合器的至少一个光波导和耦合到至少一个光波导的至少一个光电检测器。
实施例38：根据实施例1至36中任一项所述的系统，其中第一光互连模块包括光栅耦合器阵列、耦合到光栅耦合器阵列的多个光波导和耦合到多个光波导的多个光电检测器。
实施例39：根据实施例38所述的系统，其中第一光互连模块包括光子集成电路和耦合到光子集成电路的光纤连接器，
其中光子集成电路包括光栅耦合器阵列、多个光波导和多个光电检测器，
其中光纤连接器包括被配置用以向或从光栅耦合器聚焦光的透镜阵列。
实施例40：一种系统，包括：
壳体，包括前面板，其中前面板包括第一电路板；
至少一个数据处理模块，电耦合到第一电路板；以及
至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
实施例41：一种系统，包括：
壳体，包括前面板；
第一电路板，相对于前面板成第一角度，其中第一角度在-60°至60°的范围内；
至少一个数据处理器，电耦合到第一电路板；以及
至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
实施例42：一种系统，包括：
多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：
壳体，包括前面板，其中前面板包括第一电路板；
至少一个数据处理器，电耦合到第一电路板；以及
至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
实施例43：一种系统，包括：
多个机架安装系统，每个机架安装系统包括：
壳体，包括前面板；
第一电路板，相对于前面板成第一角度，其中第一角度在-60°至60°的范围内；
至少一个数据处理器，电耦合到第一电路板；以及
至少一个光/电通信接口，电耦合到第一电路板。
实施例44：一种装置，包括：
第一基板，具有第一侧和第二侧；
第一电子处理模块，安装在第一基板的第一侧，其中第一电子处理模块用于处理数据；以及
第一光互连模块，安装在第一基板的第二侧，其中第一光互连模块包括：
光端口，被配置用以接收光信号；以及
光子集成电路，被配置用以基于接收到的光信号生成电信号，并将电信号传输到第一电子处理器。
实施例45：一种系统，包括：
壳体，包括底面板和前面板；
第一电路板或第一基板，位于壳体内，其中第一电路板或第一基板相对于底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内；
其中壳体的前面板被配置为可在关闭位置和打开位置之间移动，当前面板处于关闭位置时，第一电路板或第一基板位于前面板的后面且大体上平行于前面板或相对于前面板成角度，其中所述角度小于60°；
第一格子结构，附接到第一电路板或第一基板，其中第一格子结构限定第一多个开口；
其中多组电触点设置在第一电路板或第一基板的表面上，且第一格子结构的第一多个开口中的每一个对应于所述多组电触点其中之一且使光互连模块能够穿过开口并电耦合到所述一组电触点。
实施例46：一种系统，包括：
壳体，包括底面板和前面板，前面板包括多个光连接器部件，每个光连接器部件被配置用以光耦合到外部光纤电缆和内部光纤电缆；
第一电路板或第一基板，位于壳体内，其中第一电路板或第一基板相对于底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内；
其中第一电路板或第一基板与前面板大体上平行或与前面板成角度，且所述角度小于60°；
多个光互连模块，电耦合到第一电路板；以及
多个内部光纤电缆，其中每个内部光纤电缆光耦合到光互连模块其中之一和前面板上的对应光连接器部件。
实施例47：根据实施例46所述的系统，其中外壳的前面板被配置为可在关闭位置和打开位置之间移动，当前面板处于关闭位置时，第一电路板或第一基板位于前面板的后面，且大体上平行于前面板或相对于前面板成角度，其中所述角度小于60°。
实施例48：一种机架安装系统，被配置为在操作期间放置在机架上，机架安装系统包括：
壳体，包括前面板，其中当前面板打开时，壳体限定前开口；
第一电路板或第一基板，位于壳体中；
数据处理模块，电耦合到第一电路板或第一基板，其中数据处理模块具有每秒至少100Gb的吞吐量；以及
多个光接口模块，电耦合到第一电路板或第一基板的第一表面，其中多个光接口模块中的至少一个被配置用以接收第一光信号，将第一光信号转换为第一电信号，并将第一电信号传输到数据处理模块，且多个光接口模块中的至少一个被配置用以接收来自数据处理模块的第二电信号，将第二电信号转换为第二光信号，并输出第二光信号；
其中第一电路板或第一基板的第一表面朝向前开口，以允许在前面板被打开后触及光接口模块，而无需将机架安装系统从机架中拆卸，其中触及光接口模块包括将光接口模块附接到第一电路板或第一基板，或从第一电路板或第一基板拆卸光接口模块中的至少一个。
实施例49：一种方法，包括：
将第一光互连模块电耦合到系统的第一电路板的第一表面，其中当系统的壳体的前面板关闭时，第一电路板大体上平行于前面板或相对于前面板成角度，其中所述角度小于60°，且当前面板关闭时，第一表面朝向前面板；
将第一光信号从光纤电缆传输到第一光互连模块；
使用第一光互连模块将第一光信号转换为第一电信号；
将第一电信号传输到电耦合到第一电路板的数据处理模块；以及
使用数据处理模块处理第一电信号。
实施例50：一种方法，包括：
打开系统的壳体的前面板以露出系统的第一电路板的第一表面和电耦合到第一电路板的第一表面的第一光互连模块，其中当前面板关闭时，第一电路板与前面板大体上平行或与前面板成角度，所述角度小于60°，且当前面板关闭时，第一表面朝向前面板；
将第一光互连模块从第一电路板的第一表面断开；
将第一光互连模块与光耦合到第一光互连模块的光纤电缆断开；
将第二光互连模块光耦合到光纤电缆；
将第二光互连模块电耦合到第一电路板的第一表面；以及
关闭前面板。
实施例51：一种装置，包括：
共同封装光模块，包括：
光子集成电路；
光连接器，耦合到光子集成电路的第一表面；以及
第一组至少两个电集成电路，耦合到光子集成电路的第一表面。
实施例52：根据实施例51所述的装置，其中第一组至少两个电集成电路包括两个电集成电路，其位于沿着平行于光子集成电路的第一表面的平面在光连接器的相对侧上。
实施例53：根据实施例51所述的装置，其中第一组至少一个电集成电路包括四个电集成电路，其沿着与光子集成电路的第一表面平行的平面围绕光连接器的三个侧。
实施例54：根据实施例51至53中任一项所述的装置，其中共同封装光模块包括：
基板，其中光子集成电路安装在基板上；以及
第二组至少一个电集成电路，安装在基板上且通过一个或多个信号导体和/或迹线电耦合到光子集成电路。
实施例55：根据实施例54所述的装置，其中光子集成电路包括光电检测器或光调制器中的至少一个，且第一组至少一个集成电路包括被配置用以放大由光电检测器生成的电流的跨阻放大器或被配置用以驱动光调制器的驱动器中的至少一个。
实施例56：根据实施例51至55中任一项所述的装置，其中第二组至少一个电集成电路包括串行器/解串器模块。
实施例57：根据实施例51至56中任一项所述的装置，其中光子集成电路包括硅基板和位于第二表面的有源层，而第二表面相对于光子集成电路与第一表面相对，
其中有源层包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个，
其中光连接器使用背面照明而光耦合到光栅耦合器；以及
其中第一组至少一个电集成电路使用硅通孔耦合到光电检测器或光调制器中的至少一个。
实施例58：一种装置，包括：
共同封装光模块，包括：
光子集成电路；
光连接器，耦合到光子集成电路的第一表面；以及
第一组至少一个电集成电路，耦合到光子集成电路的第二表面，其中第二表面相对于光子集成电路与第一表面相对。
实施例59：根据实施例58所述的装置，其中光子集成电路包括位于第一表面的有源层，有源层包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个，
其中光连接器具有与光栅耦合器的覆盖区重叠的覆盖区；
其中光电检测器或光调制器中的至少一个与光栅耦合器间隔开，以及
其中第一组至少一个电集成电路使用硅通孔耦合到光电检测器或光调制器中的至少一个。
实施例60：根据实施例58或59所述的装置，其中光子集成电路包括硅基板和位于第二表面的有源层，
其中有源层包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个，
其中光连接器使用背面照明而光耦合到光栅耦合器；以及
其中光电检测器或光调制器中的至少一个与光栅耦合器间隔开，且第一组至少一个电集成电路电耦合到光电检测器或光调制器中的至少一个。
实施例61：根据实施例58至60中任一项所述的装置，其中光子集成电路包括光电检测器或光调制器中的至少一个，并且第一组至少一个集成电路包括被配置用以放大由光电检测器生成的电流的跨阻放大器或被配置用以驱动光调制器的驱动器中的至少一个。
实施例62：根据实施例58至61中任一项所述的装置，其中共同封装光模块包括：
基板，其中光子集成电路被安装在基板上；以及
第二组至少一个电集成电路，安装在基板上，并通过一个或多个信号导体和/或迹线电耦合到光子集成电路。
实施例63：根据实施例62所述的装置，其中第二组至少一个电集成电路包括串行器/解串器模块。
Claims (39)
1.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
壳体，包括底面板和前面板，其中所述前面板相对于所述底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内；
第一电路板，位于所述壳体内，其中所述第一电路板具有长度、宽度和厚度，其中所述长度至少是所述厚度的两倍，所述宽度至少是所述厚度的两倍，且所述第一电路板具有由所述长度和所述宽度限定的第一表面；
其中所述第一电路板的第一表面相对于所述底面板成第一角度，其中所述第一角度在30°至150°的范围内；
其中，当所述前面板关闭时，所述第一电路板的第一表面大体上平行于所述前面板或相对于所述前面板成第二角度，其中所述第二角度小于60°；
第一数据处理模块，电耦合到所述第一电路板；以及
第一光互连模块，电耦合到所述第一电路板，其中所述光互连模块被配置为从第一光链路接收第一光信号，将所述第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号传输到所述第一数据处理模块。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：具有长度、宽度和厚度的第二电路板，其中所述长度至少是所述厚度的两倍，所述宽度至少是所述厚度的两倍，且所述第二电路板具有由所述长度和所述宽度限定的第一表面；
其中，所述第二电路板的第一表面大体上平行于所述底面板或相对于所述底面板成角度，其中所述角度小于20°，以及所述第二电路板电耦合到所述第一电路板。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二电路板包括母板，所述第一电路板包括子卡，且所述母板被配置用于为所述子卡供电。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前面板与所述后面板以至少为12英寸的平均距离隔开，所述第一电路板与所述前面板以小于4英寸的平均距离隔开。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一数据处理模块至少包括网络交换机、中央处理器单元、图形处理器单元、张量处理单元、神经网络处理器、人工智能加速器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路、或数据存储设备。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一数据处理模块能够以每秒至少25Gb的速率处理来自所述第一光互连模块的数据。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一数据处理模块包括包含至少一百万个晶体管的集成电路或片上系统。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括机架式服务器，所述壳体包括所述机架式服务器的外壳，所述机架式服务器具有n个机架规格尺寸，n为1至8的范围内的整数。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一数据处理模块安装于基板上，所述基板电耦合到所述第一电路板。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光互连模块可拆卸地耦合到所述第一电路板。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，插座被安装在所述第一电路板上，且所述第一光互连模块可拆卸地耦合到所述插座。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光互连模块包括安装在基板上的光子集成电路，且所述基板电耦合到所述第一电路板。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一光互连模块包括连接器部件，所述连接器部件使得一个或多个光纤能够可拆卸地连接到所述第一光互连模块。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光互连模块被安装于所述第一电路板的第一表面，且所述第一表面朝向所述后面板并远离所述前面板。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第一电路板限定第一开口，所述前面板限定第二开口，所述系统包括穿过所述第一开口和所述第二开口的光学路径，并且使得来自所述第一光链路的所述第一光信号能够被传输到所述第一光互连模块。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一电信号包括第一串行电信号，且所述系统包括：
第一串行器/解串器，被配置用以根据所述第一串行电信号生成一组第一并行电信号，并调节所述第一并行电信号；以及
第二串行器/解串器，被配置用以根据所述一组第一并行电信号生成第二串行电信号；
其中，所述第一数据处理模块被配置用以处理所述第二串行电信号中所携带的数据。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统包括：第三串行器/解串器，被配置用以基于所述第二串行电信号生成一组第二并行电信号；
其中，所述第一数据处理模块被配置用以处理由所述一组第二并行电信号所携带的数据。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述第三串行器/解串器被嵌入在所述第一数据处理模块中。
19.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一光互连模块包括光子集成电路和光耦合到所述光子集成电路的第一光连接器，所述第一光连接器被配置用以与耦合到至少100根光纤的束的第二光连接器可拆卸地连接，以及所述第一光连接器被配置用以提供至少100条光学路径以使来自所述光纤的束的光信号能够耦合到所述光子集成电路。
20.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一光互连模块包括光栅耦合器阵列、耦合到所述光栅耦合器阵列的多个光波导、和耦合到所述多个光波导的多个光电检测器。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一光互连模块包括光子集成电路和耦合到所述光子集成电路的光纤连接器，
其中所述光子集成电路包括所述光栅耦合器阵列、所述多个光波导、和所述多个光电检测器，以及
其中所述光纤连接器包括被配置用以向或从所述光栅耦合器聚焦光的透镜阵列。
22.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
壳体，包括前面板，其中所述前面板包括第一电路板；
至少一个数据处理模块，电耦合到所述第一电路板；以及
至少一个光/电通信接口，电耦合到所述第一电路板。
23.一种装置，其特征在于，所述装置包括：
第一基板，具有第一侧和第二侧；
第一电子处理模块，安装在所述第一基板的第一侧，其中所述第一电子处理模块被配置用于处理数据；以及
第一光互连模块，安装在所述第一基板的第二侧，其中所述第一光互连模块包括：
光端口，被配置用以接收光信号，以及
光子集成电路，被配置用以基于接收到的所述光信号生成电信号，并将所述电信号传输到所述第一电子处理器。
24.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
壳体，包括底面板和前面板，所述前面板包括多个光连接器部件，每个光连接器部件被配置用以光耦合到外部光纤电缆和内部光纤电缆；
第一电路板或第一基板，位于所述壳体内，其中所述第一电路板或所述第一基板相对于所述底面板成角度，其中所述角度在30°至150°的范围内；
其中，所述第一电路板或所述第一基板与所述前面板大体上平行或与所述前面板成角度，其中所述角度小于60°；
多个光互连模块，电耦合到所述第一电路板；以及
多个内部光纤电缆，其中每个内部光纤电缆光耦合到所述多个光互连模块中的一个和所述前面板上的对应光连接器部件。
25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于，所述外壳的前面板被配置为能够在关闭位置和打开位置之间移动，当所述前面板处于所述关闭位置时，所述第一电路板或所述第一基板位于所述前面板的后面，且大体上平行于所述前面板或相对于所述前面板成角度，其中所述角度小于60°。
26.一种机架安装系统，被配置为在操作期间放置在机架上，其特征在于，所述机架安装系统包括：
壳体，包括前面板，其中当所述前面板打开时，所述壳体限定前开口；
第一电路板或第一基板，位于所述壳体中；
数据处理模块，电耦合到所述第一电路板或所述第一基板，其中所述数据处理模块具有每秒至少100Gb的吞吐量；以及
多个光接口模块，电耦合到所述第一电路板或所述第一基板的第一表面，其中所述多个光接口模块中的至少一个被配置用以接收第一光信号，将所述第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号传输到所述数据处理模块，所述多个光接口模块中的至少一个被配置用以接收来自所述数据处理模块的第二电信号，将所述第二电信号转换为第二光信号，并输出所述第二光信号；
其中，所述第一电路板或所述第一基板的第一表面朝向所述前开口，以允许在所述前面板被打开后触及所述光接口模块，而无需将所述机架安装系统从所述机架中拆卸，其中触及所述光接口模块包括将所述光接口模块附接到所述第一电路板或所述第一基板、或从所述第一电路板或所述第一基板拆卸所述光接口模块中的至少一个。
27.一种装置，其特征在于，所述装置包括：
共同封装光模块，包括：
光子集成电路；
光连接器，耦合到所述光子集成电路的第一表面；以及
第一组至少两个电集成电路，耦合到所述光子集成电路的第一表面。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第一组至少两个电集成电路包括两个电集成电路，其位于沿着平行于所述光子集成电路的第一表面的平面在所述光连接器的相对侧上。
29.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第一组至少一个电集成电路包括四个电集成电路，其沿着与所述光子集成电路的第一表面平行的平面围绕所述光连接器的三个侧。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的装置，其特征在于，所述共同封装光模块包括：
基板，其中所述光子集成电路安装在所述基板上；以及
第二组至少一个电集成电路，安装在所述基板上且通过一个或多个信号导体和/或迹线电耦合到所述光子集成电路。
31.根据权利要求27至29中任一项所述的装置，其特征在于，所述光子集成电路包括光电检测器或光调制器中的至少一个，且所述第一组至少一个集成电路包括被配置用以放大由所述光电检测器生成的电流的跨阻放大器、或被配置用以驱动所述光调制器的驱动器中的至少一个。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第二组至少一个电集成电路包括串行器/解串器模块。
33.根据权利要求27至29中任一项所述的装置，其特征在于，所述光子集成电路包括硅基板和位于第二表面的有源层，所述第二表面相对于所述光子集成电路与所述第一表面相对；
其中所述有源层包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个；
其中所述光连接器使用背面照明而光耦合到所述光栅耦合器；以及
其中所述第一组至少一个电集成电路使用硅通孔耦合到所述光电检测器或所述光调制器中的至少一个。
34.一种装置，其特征在于，所述装置包括：
共同封装光模块，包括：
光子集成电路；
光连接器，耦合到所述光子集成电路的第一表面；
第一组至少一个电集成电路，耦合到所述光子集成电路的第二表面，其中所述第二表面相对于所述光子集成电路与所述第一表面相对。
35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述光子集成电路包括位于所述第一表面的有源层，所述有源层包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个；
其中所述光连接器具有与所述光栅耦合器的覆盖区重叠的覆盖区；
其中所述光电检测器或所述光调制器中的至少一个与所述光栅耦合器间隔开；以及
其中所述第一组至少一个电集成电路使用硅通孔耦合到所述光电检测器或所述光调制器中的至少一个。
36.根据权利要求34或35所述的装置，其特征在于，所述光子集成电路包括硅基板和位于所述第二表面的有源层；
其中所述有源层包括光栅耦合器，以及光电检测器或光调制器中的至少一个；
其中所述光连接器使用背面照明而光耦合到所述光栅耦合器；以及
其中所述光电检测器或所述光调制器中的至少一个与所述光栅耦合器间隔开，且所述第一组至少一个电集成电路电耦合到所述光电检测器或所述光调制器中的至少一个。
37.根据权利要求34或35所述的装置，其特征在于，所述光子集成电路包括光电检测器或光调制器中的至少一个，并且所述第一组至少一个集成电路包括被配置用以放大由所述光电检测器生成的电流的跨阻放大器、或被配置用以驱动所述光调制器的驱动器中的至少一个。
38.根据权利要求34或35所述的装置，其特征在于，所述共同封装光模块包括：
基板，其中所述光子集成电路被安装在所述基板上；以及
第二组至少一个电集成电路，安装在所述基板上，并通过一个或多个信号导体和/或迹线电耦合到所述光子集成电路。
39.根据权利要求38所述的装置，其特征在于，所述第二组至少一个电集成电路包括串行器/解串器模块。
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