CN215420302U - 光电转换装置、计算机主板及计算机主机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电转换装置、计算机主板及计算机主机。光电转换装置包括：基板、光收发芯片及电芯片；光收发芯片和电芯片设置并连接于基板，光收发芯片与光纤连接，光收发芯片和电芯片通过基板相连接。将光电转换装置设置于计算机主板上以在计算机主板上直接出光纤接口，从而实现与外部环境直接的光连接。

Description

光电转换装置、计算机主板及计算机主机

技术领域

本实用新型涉及服务器和计算机系统领域，特别涉及一种能够在计算机主板上直接出光纤的光电转换装置、计算机主板及计算机主机。

背景技术

在各种各样的计算机系统中，为了与外界实现通信，一般在计算机主板上具有以太网接口，并通过网线与外界实现物理连接。计算机系统连接的对象通常为以太网交换机(或者路由器)，当速率较低(如100Mbps)且距离较近(如<100米，铜线六类线标准要求)，可以采用铜线(又称双绞线)连接，但是当连接距离较远且速率很高(如25Gbps以上)，就需要用光纤进行计算机系统与交换机的连接。

在计算机系统中，由于在计算机主板上的信号传送均为基于电信号，因此为了实现使用光纤与外界的连接，需要具有光电转换与收发模块(以下简称光模块)，这些光模块通常被按照各种规格(如QSFP)设计，能够直接与被设计好的光纤线缆直接连接，AOC(Active Optic Cable，有源光缆)甚至直接包括了2个光模块和连接光纤，只要直接插进两端的设备即可。

由于传输速率从低速到高速发展的历史原因(低速直接用铜线即可)、光模块的尺寸较大和其成本较高的原因，通常光模块不会直接集成在计算机系统的主板上，而是被放置具有PCIe接口的外接网卡上。外接的PCIe网卡通常具有比计算机系统主板所集成的网卡(LoM，Lan on Motherboard)更高的传输速率，以更灵活的适应计算机系统所处的应用环境。但这种情况随着以太网传输速率的进一步提高、数据中心区域的扩大对光纤连接的需求必要、硅基光电子技术的出现和光电集成技术的成熟可以使光模块变得很小而有了改变。现阶段及未来，在计算机系统的主板上，直接出光纤接口具有非常强烈的必要性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的主要目的在于提供一种光电转换装置、计算机主板及计算机主机，光电转换装置能够实现电芯片和光收发芯片的集成，并将光电转换装置设置于计算机主板上以在计算机主板上直接出光纤接口。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光电转换装置，包括：基板、光收发芯片及电芯片；所述光收发芯片和所述电芯片设置并连接于所述基板，所述光收发芯片与光纤连接，所述光收发芯片和所述电芯片通过所述基板相连接。

上述的光电转换装置，还包括第一SOCKET连接器，所述光收发芯片通过所述第一SOCKET连接器设置并连接于所述基板。

上述的光电转换装置，所述电芯片包括电接收子芯片和电发送子芯片，所述电接收子芯片和所述电发送子芯片分别与所述光收发芯片连接。

上述的光电转换装置，所述电芯片通过金线或者倒装连接于所述基板。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种计算机主板，包括：主板、CPU及上述的光电转换装置，所述CPU和所述光电转换装置设置并连接于所述主板，所述CPU和所述光电转换装置的电芯片通过所述主板相连接。

上述的计算机主板，所述光电装换装置还包括第二SOCKET连接器，设置于所述基板与所述主板之间，所述光电转换装置通过所述第二SOCKET连接器设置并连接于所述主板。

上述的计算机主板，还包括固定装置，用于固定所述光纤。

上述的计算机主板，所述固定装置包括二螺柱及二橡胶条，所述二螺柱的一端固设于所述主板上，所述二橡胶条的两端分别固设于所述二螺柱的另一端，所述光纤夹设于所述二橡胶条之间。

为了实上述目的，本实用新型还提供了一种计算机主机，包括：机箱及上述的计算机主板，所述计算机主板设置于所述机箱内。

上述的计算机主机，所述机箱上设置有所述光纤的接口。

上述的计算机主机，所述光纤的接口为MPO形式。

综上，本实用新型提供的光电转换装置为光收发芯片和电芯片的高密度、低成本的集成结构，并且光收发芯片和基板通过第一SOCKET连接器连接而方便插拔；同时，将光电转换装置设置于计算机主板的主板上，实现直接从计算机主板上出光纤接口，而不需使用外接网卡即可与外部实现光通信，另外使用第二SOCKET连接器使光电转换装置方便插拔于计算机主板的主板；从而在传统的计算机或服务器中，实现与外部环境直接的光连接以应对更高带宽数据传输的要求以及数据中心范围扩大的需求。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的光电装换装置的示意图。

图2为本实用新型一实施例的光收发芯片的示意图。

图3为本实用新型一实施例的计算机主板的示意图。

图4为本实用新型一实施例的第二SOCKET连接器的示意图。

图5为本实用新型一实施例的固定装置的示意图。

图6为本实用新型一实施例的计算机主机的示意图。

图7为本实用新型一实施例的光纤接口的示意图。

其中，附图标记：

100：光电转换装置

10：基板

20：光收发芯片

21：光纤连接器

22：光纤

30：电芯片

40：第一SOCKET连接器

200：计算机主板

50：第二SOCKET连接器

60：CPU

70：固定装置

71：螺柱

72：橡胶条

90：主板

300：计算机主机

90：机箱

91：接口

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，本领域普通技术的员应可理解，技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”以及“约”、或“大约”、“实质上”、“左右”等指示的方位或位置关系或参数等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述内容，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、特定的尺寸或以特定的方位构造和操作，因此也不能理解为对本实用新型的限制。

请参照图1所示，在本实施例中，本实用新型提供一种光电转换装置100，包括：基板10、光收发芯片20、电芯片30。其中，光收发芯片20和电芯片30设置于基板10上并且二者之间通过基板10内部的电路相互连接，基板10例如可为印刷电路板(PCB)，同时光收发芯片20通过光纤连接器21(Optical Connector)连接于光纤22并且可接收来自光纤22的光信号或者向光纤22发送光信号。更进一步的，光收发芯片20通过第一SOCKET连接器40设置于基板10并且与基板10相连接，具体的，可参见图1及图2所示，第一SOCKET连接器40由子板和母板构成，子板和母板可适配地插合，例如子板设置于光收发芯片20上，母板设置于基板10上，其中子板与光收发芯片20之间以及母板与基板10之间的连接方式例如为焊接，在基板10与光收发芯片30之间设置第一SOCKET连接器40以连接二者，由于第一SOCKET连接器为可分离式、插接式，从而光收发芯片20相对于基板10方便安装与拆卸。另外，光收发芯片例如采用硅光收发芯片，其采用硅光技术路线，集成度较高，除光源外，驱动放大电路和光源外的所有光器件全部采用单片或者混合集成。电芯片30例如为以太网物理层芯片，用于负责物理层接收和发送通信，并且电芯片30可通过焊接金线(wirebonding)或者倒装与基板10相连接。具体的，在本实施例中，电芯片30包括电接收子芯片和电发送子芯片，也就是说，电芯片30的接收和发送的通道独立，例如各为NGbps(取决于光收发芯片的驱动信号，比如100G 4*25Gbps的光收发芯片，其发送端的电驱动信号为4个25G的serdes电路，其接收端也与同样个数的serdes电路相连)。光收发芯片20可将由光纤22接收的光信号转换为电信号并传送至电芯片30(例如电接收子芯片)，而且光收发芯片20将来自电芯片30(例如电发送子芯片)发送的电信号转换为电信号，并将其发送至光纤22。另外，需要说明的是，本实用新型实施例对所使用的第一SOCKET连接器40或者第二SOCKET连接器50的具体型号并不予以限制，可根据光收发芯片20或者基板10的尺寸或构造来具体选择确定。

请参照图3所示，在本实施例中，本实用新型提供一种计算机主板200，包括CPU60、主板80和上述的光电转换装置100，并且CPU60和光电转换装置100设置于主板80上且与其相连接，CPU60和光电转换装置100可通过主板80内部的电路实现相互连接，更具体的，CPU60与光电转换装置100的电芯片30相互连接，电芯片30可连接CPU60的MAC单元(MediaAccess Control，MAC)，二者之间可实现电信号的相互传送。更进一步的，光电转换装置100还包括第二SOCKET连接器50，其设置于光电转换装置100的基板10和计算机主板200的主板80之间，并且光电转换装置100和计算机主板200通过第二SOCKET连接器50相互连接，亦即第二SOCKET连接器50分别连接基板10和主板80具体的，可参见图1及图4所示，第二SOCKET连接器50与第一SOCKET连接器40的结构相似，亦可包括子板和母板，子板和母板可适配地插合，例如子板设置于光电转换装置100的基板10上，母板设置于计算机主板200的主板80上，其中子板与基板10之间以及母板与主板80之间的连接方式例如为焊接，在光电转换装置100与计算机主板200之间设置第二SOCKET连接器50以连接二者，由于第二SOCKET连接器为可分离式、插接式，从而光电转换装置100相对于计算机主板200方便安装与拆卸。优选地，计算机主板200还包括固定装置70，固定装置70设置于主板80上，并且用于固定连接于光电转换装置100的光收发芯片20上的光纤22，以避免光纤22拉扯而造成损坏；具体地，请参照图5所示，固定装置70包括二螺柱71及二橡胶条72，其中二螺柱71的一端固设于计算机主板200上，例如主板80上可设置有二螺孔，二螺柱71固设于二螺孔内从而固定在主板80上，二橡胶条72的两端分别固设于二螺柱71的另一端，例如可通过螺钉将二橡胶条72固设于二螺柱71的另一端，并且光纤22夹设于二橡胶条72之间，从而使光纤22能够在计算机主板200上得到固定。

请参照图6所示，在本实施例中，本实用新型提供了一种计算机主机300，包括机箱90及上述的计算机主板200，计算机主板200设置于机箱90内。更进一步地，机箱90上设置有光纤22的接口91，用于与机箱90外的光纤实现连接。优选地，请参照图7所示，光纤22的接口91为WPO形式的接口，计算机主板200安装到机箱90中使用时，可将MPO形式的接口91固定到机箱90上，外部的具有MPO形式的接口的光纤可直接插接到机箱90上的对应的MPO形式的接口91上使用，从而方便光纤插拔。

综上，本实用新型实施例提供的光电转换装置100为光收发芯片20和电芯片30的高密度、低成本的集成结构，并且光收发芯片20和基板10可通过第一SOCKET连接器40连接而方便插拔；同时，将光电转换装置100设置于计算机主板200的主板80上，实现直接从计算机主板200上出光纤接口，而不需使用外接网卡即可与外部实现光通信，另外使用第二SOCKET连接器50使光电转换装置100方便插拔于计算机主板200的主板80。从而在传统的计算机或服务器中，实现与外部环境直接的光连接以应对更高带宽数据传输的要求以及数据中心范围扩大的需求。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种光电转换装置，其特征在于，包括：基板、光收发芯片及电芯片；所述光收发芯片和所述电芯片设置并连接于所述基板，所述光收发芯片与光纤连接，所述光收发芯片和所述电芯片通过所述基板相连接。

2.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，还包括第一SOCKET连接器，所述光收发芯片通过所述第一SOCKET连接器设置并连接于所述基板。

3.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，所述电芯片包括电接收子芯片和电发送子芯片，所述电接收子芯片和所述电发送子芯片分别与所述光收发芯片连接。

4.如权利要求1所述的光电转换装置，其特征在于，所述电芯片通过金线或者倒装连接于所述基板。

5.一种计算机主板，其特征在于，包括：主板、CPU及如权利要求1-4任一所述的光电转换装置，所述CPU和所述光电转换装置设置并连接于所述主板，所述CPU和所述光电转换装置的电芯片通过所述主板相连接。

6.如权利要求5所述的计算机主板，其特征在于，所述光电转换装置还包括第二SOCKET连接器，设置于所述基板与所述主板之间，所述光电转换装置通过所述第二SOCKET连接器设置并连接于所述主板。

7.如权利要求5所述的计算机主板，其特征在于，还包括固定装置，用于固定所述光纤。

8.如权利要求7所述的计算机主板，其特征在于，所述固定装置包括二螺柱及二橡胶条，所述二螺柱的一端固设于所述主板上，所述二橡胶条的两端分别固设于所述二螺柱的另一端，所述光纤夹设于所述二橡胶条之间。

9.一种计算机主机，其特征在于，包括：机箱及如权利要求5-8任一所述的计算机主板，所述计算机主板设置于所述机箱内。

10.如权利要求9所述的计算机主机，其特征在于，所述机箱上设置有所述光纤的接口。

11.如权利要求10所述的计算机主机，其特征在于，所述光纤的接口为MPO形式。

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