OSFP 光モジュール サポート IC
400G、800G、1.6T の OSFP トランシーバー向けの電圧変換、電源スイッチング、コンパレーター、ロジック IC。
OSFP（Octal Small Form-factor Pluggable）は、AI クラスターやハイパースケールのスイッチ間接続で主流となっている、プラガブル光モジュールのフォームファクターです。各モジュールには、光エンジンと DSP のそばに置く、数は少ないものの精度の求められるサポート IC 群が必要です。具体的には、多電圧変換、ホットスワップ対応のロードスイッチング、LPWn / RSTn 信号のデコード、信号のレベル変換です。Magnias はこのサポート回路向けに LDO、降圧コンバーター、ロードスイッチ、コンパレーター、ロジックを提供しており、400G から 1.6T までのモジュール電力バジェットにそのまま対応できます。同じ BOM は、DSP を省き、アーキテクチャーによってはモジュール電力を最大 40–50% 削減できる Linear Pluggable Optics（LPO/LRO）版にも使えます。変わるのはコア電源の電流定格だけです。
OSFP モジュールのサポート回路に求められるもの
下表の各行は、システムレベルのニーズと、それに対応する IC の種類を示します。同じ構成で 400G から 1.6T まで対応できます。変わるのは電流定格だけです。
| パラメーター | IC |
|---|---|
| 多電圧 DC 変換 | LDO + 降圧コンバーター |
| 低 IQ のアナログバイアスレール | 低静止電流 LDO |
| 1 V 未満の高効率コア電源 | 降圧コンバーター（COT、0.6 V ±1% FB） |
| ホットスワップ時の突入電流制限 | ロードスイッチ（スルーレート制御） |
| レールごとの独立したシーケンス制御 | ロードスイッチ 2 個 |
| シャットダウン時の出力放電 | RPD 付きロードスイッチ |
| LPWn / RSTn のデコード（OSFP MSA） | デュアルコンパレーター |
| ワイヤード OR 割り込みの駆動 | オープンドレインバッファー |
| ホスト CMOS からチップセットへの信号ブリッジ（CMIS 5.x 2 線式管理バス） | 方向自動検出レベルトランスレーター（オープンドレインとプッシュプル） |
OSFP モジュール内の 3 つの回路グループ
Magnias の OSFP BOM は、3 つの機能グループに分かれます。各グループには、Magnias が推奨する部品が 1 つ以上あります。グループ 1 と 2 は、このページの下で競合ベンチマークと比較しています。
Magnias の 3 製品で OSFP の電圧ツリーをカバーします。固定出力のフォトダイオードバイアス用 LDO、低 IQ のアナログバイアス用 LDO、1V 未満のコアレール向け高効率降圧コンバーターです。
Magnias のロードスイッチが 3.3V レールをオン/オフし、デュアルコンパレーターがホストの LPWn 信号と RSTn 信号をモジュール MCU 向けにデコードし、オープンドレインバッファーがワイヤード OR の割り込みラインを駆動します。
方向自動検出の 2 ビットレベルトランスレーター（2 個で 4 チャネル）が、内部 MCU 向けの CMIS 5.x 2 線式管理バスを含む 3.3V のホスト CMOS 信号を、1.8V のチップセットドメインに変換します。Magnias MI2129B-F14 の定格は、I2C などのオープンドレインラインで 2 Mbps、プッシュプルラインで 24 Mbps です。
OSFP サポート回路ブロック図
データレートを選ぶと、そのサポート回路が表示されます。トポロジーは 400G / 800G / 1.6T で共通で、異なるのは電流定格だけです。青いブロックをクリック（またはタップ）すると、推奨の Magnias 型番が表示されます。注：レール名（PD2V5、DVDDM1、3V3_1、3V3_2）は代表例です。実際の名称は DSP / TIA / ドライバーのメーカーによって異なります。
1.6T OSFP は、次世代 AI クラスターの相互接続を対象としています。サポート回路のブロック構成は同じで、電流定格が最も高くなります。MI2262G-F15 の降圧コンバーターの 2A 定格と、PSW1510-A10 のロードスイッチの 12A 連続定格が、このセグメントで重要な電流の余裕になります。注：現在の 1.6T プラガブル OSFP モジュール（8 × 200G レーン、800G と同じケージ）は、通常約 20–25 W で動作します。OSFP-XD は後方互換性のない別の 16 レーンのフォームファクターで、熱設計の上限を最大約 30 W まで広げます。
Magnias 製品とベンチマークを並べて比較
各行で、Magnias の推奨品と競合ベンチマークを主要パラメーターで比較します。「Magnias の優位点」欄には、Magnias 品が勝る点を示します。
グループ 1· 電圧変換
| パラメーター | Magnias | 競合品 |
|---|---|---|
| V_IN | 2.5 – 6 V | 1.4 – 5.5 V |
| V_OUT | 2.5 V 固定 | 2.5 V 固定 |
| I_OUT max | 300 mA | 150 mA |
| I_Q | 500 nA | 50 µA |
| ドロップアウト電圧 | 500 mV / 300 mA | 230 mV / 150 mA |
| PSRR @ 1 kHz | 60 dB | 65 dB |
| パッケージ | TDFN1010-4L | SON-6 |
| パラメーター | Magnias | 競合品 |
|---|---|---|
| V_IN | 1.2 – 5.5 V | 1.6 – 6.0 V |
| V_OUT | 3.3 V 固定 | 4.0 V |
| I_OUT max | 350 mA | 300 mA |
| I_Q | 1.3 µA | 6.5 µA |
| PSRR @ 1 kHz | 80 dB | 95 dB |
| パラメーター | Magnias | 競合品 |
|---|---|---|
| V_IN | 2.55 – 6 V | ≥ 3 V |
| V_OUT | 0.6 – 6 V 可変 | 0.72 V（FB で設定） |
| V_REF | 0.6 V ± 1% | ≈ 0.5 V |
| I_OUT max | 2 A | ~1 A |
| f_SW | 1.6 MHz | - |
| 効率 | 最大 95% | - |
| パッケージ | DFN1510-6L | WCSP |
グループ 2· 電源スイッチングと制御信号
| パラメーター | Magnias | 競合品 |
|---|---|---|
| V_IN | 0.1 – 5.5 V | 0.5 – 13.5 V |
| I_OUT 連続 | 12 A | 10.5 A |
| R_ON typ | 3.2 mΩ (VBIAS 3.3 V) / 4 mΩ (VBIAS 5 V) | 12.8 mΩ |
| ソフトスタート | スルーレート設定可能 | 固定 |
| 放電 | 内蔵 | 内蔵 |
| パッケージ | AQFN1.5x2.0-10L | DFN-8 5 × 5 mm |
| パラメーター | Magnias | 競合品 |
|---|---|---|
| 電源電圧 | 1.2 – 5.5 V | 1.6 – 6.5 V |
| 出力 | プッシュプル | プッシュプル |
| チャネル数 | 2（デュアル） | 2（デュアル） |
| 入力同相範囲 | レールツーレール | レールツーレール |
| t_pd | 300 ns @ 100 mV | 3 µs typ |
| ヒステリシス | なし（外部で設定） | 内蔵 |
| パッケージ | AQFN1.5x1.5-8L | SC-70-8 |
| パラメーター | Magnias | 競合品 |
|---|---|---|
| V_CC | 1.65 – 5.5 V | 1.65 – 5.5 V |
| V_I 許容範囲 | 0 – 5.5 V | 0 – 5.5 V |
| V_O（オフ時） | 0 – 5.5 V | 0 – 5.5 V |
| I_OL 駆動能力 | 24 mA | 24 mA |
| t_pd max | 3.7 ns | ~5 ns |
| チャネル数 | 2（1 チャネルを使用） | 1 |
グループ 3· 電圧ドメインクロッシング
Magnias OSFP BOM 一覧
| 機能 | Magnias 型番 | パッケージ | 適用範囲 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| フォトダイオードバイアス LDO | PR9030-2V5TF11 | TDFN1010-4L | 全レート· PD2V5 レール | 300 mA、IQ 500 nA。IQ は競合ベンチマークの 100 分の 1。 |
| アナログバイアス LDO（3.3 V 固定または可変） | PSR9031-3V3TF11 | TDFN1010-4L | 全レート· アナログバイアスレール | 350 mA、IQ 1.3 µA で競合品の 5 分の 1。3.3 V のアナログレールには固定出力の PSR9031-3V3TF11、任意のアナログ電圧には可変出力の PR9050-ADS5（500 mA、IQ 1.5 µA）。 |
| 同期降圧コンバーター（DSP コア） | MI2262G-F15 | DFN1510-6L | 全レート· DSP コアレール DVDDM1 | 2 A、1.6 MHz、効率は最大 95%。0.72V は FB 分圧抵抗で設定します。 |
| 3V3 ホットスワップ用ロードスイッチ（メイン、12A クラス） | PSW1510-A10 | AQFN1.5x2.0-10L | 全レート· 2 個使用（3V3_1 / 3V3_2） | 連続 12 A、R_ON typ 3.2 mΩ（VBIAS 3.3V）または 4 mΩ（VBIAS 5V）。VIN 0.1–5.5V。スルーレート設定可能 + 放電回路内蔵。 |
| 3V3 ホットスワップ用ロードスイッチ（代替） | PSW5192D-C11 | CSP1010-4L | 全レート· 同じ位置 | 3 A、R_ON 30 mΩ typ（VIN 3.6V 時）、ソフトスタート + 自動放電（ROFF 250 Ω typ）。 |
| デュアルコンパレーター（LPWn / RSTn のデコード） | MVC1362-AC | AQFN1.5x1.5-8L | 全レート· LPWn / RSTn（OSFP MSA） | t_pd 300 ns、プッシュプル、レールツーレール入力。競合品より 10 倍高速。基準電圧源とヒステリシスは内蔵していません。 |
| オープンドレインバッファー（ワイヤード OR） | ML74LVC2G07-TW | SOT363 | 全レート· INT ライン（OSFP MSA） | デュアルチャネル、I_OL 24 mA、5.5V トレラント。t_pd max 3.7 ns。 |
| レベルシフター · 方向自動検出の 2 ビット品 × 2 個 | MI2129B-F14 | DFN1410-8L | 全レート · チップセットへの CMIS / I2C バスブリッジ | オープンドレインの CMIS / I2C ラインで 2 Mbps、プッシュプルで 24 Mbps。2 個使用して 4 チャネルとし、ホスト CMOS からチップセットドメインへの CMIS / I2C 管理バスをカバーします。 |
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