IC hỗ trợ mô-đun quang OSFP
IC chuyển đổi điện áp, chuyển mạch nguồn, bộ so sánh và IC logic cho bộ thu phát quang OSFP 400G, 800G và 1.6T.
OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) là dạng mô-đun quang cắm rút chủ đạo cho kết nối cụm AI và bộ chuyển mạch quy mô siêu lớn (hyperscale). Mỗi mô-đun cần một bộ IC hỗ trợ nhỏ nhưng chính xác, đặt cạnh khối quang và DSP: chuyển đổi đa điện áp, đóng ngắt tải hot-swap, giải mã tín hiệu LPWn / RSTn và chuyển mức tín hiệu. Magnias cung cấp LDO, bộ chuyển đổi buck, công tắc tải, bộ so sánh và IC logic cho mạch hỗ trợ, mở rộng liền mạch theo ngân sách công suất mô-đun từ 400G đến 1.6T. Cùng BOM này cũng hỗ trợ các biến thể Linear Pluggable Optics (LPO/LRO), vốn loại bỏ DSP và có thể giảm công suất mô-đun tới 40–50% tùy kiến trúc. Chỉ có định mức dòng của nguồn lõi thay đổi.
Mô-đun OSFP cần gì ở mạch hỗ trợ
Mỗi hàng bên dưới nêu một nhu cầu ở cấp hệ thống và loại IC đáp ứng nhu cầu đó. Cùng một bộ linh kiện dùng được từ 400G đến 1.6T. Chỉ có định mức dòng thay đổi.
| Thông số | IC |
|---|---|
| Chuyển đổi DC đa điện áp | LDO + buck |
| Đường nguồn phân cực analog IQ thấp | LDO dòng tĩnh thấp |
| Nguồn lõi dưới 1 V hiệu suất cao | Buck (COT, FB 0.6 V ±1%) |
| Hạn chế dòng khởi động khi hot-swap | Công tắc tải (tốc độ tăng áp có kiểm soát) |
| Định thứ tự độc lập cho các đường nguồn | Hai công tắc tải |
| Xả đầu ra khi tắt | Công tắc tải có RPD |
| Giải mã LPWn / RSTn (OSFP MSA) | Bộ so sánh kép |
| Điều khiển đường ngắt wire-OR | Bộ đệm open-drain |
| Cầu nối tín hiệu từ CMOS của host sang chipset (bus quản lý hai dây CMIS 5.x) | Bộ chuyển mức tự động nhận chiều (open-drain và push-pull) |
Ba nhóm mạch trong mỗi mô-đun OSFP
BOM OSFP của Magnias chia thành ba nhóm chức năng. Mỗi nhóm có một hoặc nhiều linh kiện Magnias được đề xuất. Nhóm 1 và 2 được so sánh với linh kiện đối chứng của đối thủ ở phần dưới.
Ba linh kiện Magnias bao phủ cây điện áp OSFP: một LDO cố định cấp phân cực cho diode quang, một LDO phân cực analog IQ thấp và một bộ buck hiệu suất cao cho đường nguồn lõi dưới 1V.
Các công tắc tải Magnias đóng ngắt các đường nguồn 3.3V, một bộ so sánh kép giải mã tín hiệu LPWn và RSTn từ host cho MCU của mô-đun, và một bộ đệm open-drain điều khiển đường ngắt wire-OR.
Một bộ chuyển mức 2-bit tự động nhận chiều (hai linh kiện cho bốn kênh) chuyển các tín hiệu CMOS 3.3V của host, gồm cả bus quản lý hai dây CMIS 5.x tới MCU bên trong, sang miền 1.8V của chipset. Magnias MI2129B-F14 có định mức 2 Mbps trên đường open-drain như I2C và 24 Mbps trên đường push-pull.
Sơ đồ khối mạch hỗ trợ OSFP
Chọn tốc độ dữ liệu để xem mạch hỗ trợ. Cấu trúc mạch giống nhau ở 400G / 800G / 1.6T, chỉ khác định mức dòng. Bấm (hoặc chạm) vào khối màu xanh bất kỳ để xem linh kiện Magnias được đề xuất. Lưu ý: tên đường nguồn (PD2V5, DVDDM1, 3V3_1, 3V3_2) chỉ mang tính minh họa, nhãn thực tế thay đổi tùy nhà sản xuất DSP / TIA / driver.
1.6T OSFP hướng tới kết nối cụm AI thế hệ mới. Mạch hỗ trợ giữ nguyên các khối với định mức dòng cao nhất: định mức 2A của bộ buck MI2262G-F15 và định mức 12A liên tục của công tắc tải PSW1510-A10 là các biên dự phòng quan trọng cho phân khúc này. Lưu ý: các mô-đun OSFP 1.6T cắm rút hiện nay (8 × làn 200G, dùng chung lồng cắm với 800G) thường hoạt động ở ~20–25 W. OSFP-XD là một dạng mô-đun riêng, 16 làn, không tương thích ngược, mở rộng giới hạn nhiệt lên tới ~30 W.
So sánh trực tiếp linh kiện Magnias với linh kiện đối chứng
Mỗi hàng so sánh linh kiện Magnias được đề xuất với một linh kiện đối chứng của đối thủ trên các thông số chính. Cột Lợi thế Magnias nêu rõ những điểm linh kiện Magnias vượt trội.
Nhóm 1· Chuyển đổi điện áp
| Thông số | Magnias | Đối thủ |
|---|---|---|
| V_IN | 2.5 – 6 V | 1.4 – 5.5 V |
| V_OUT | 2.5 V cố định | 2.5 V cố định |
| I_OUT max | 300 mA | 150 mA |
| I_Q | 500 nA | 50 µA |
| Sụt áp (dropout) | 500 mV / 300 mA | 230 mV / 150 mA |
| PSRR @ 1 kHz | 60 dB | 65 dB |
| Đóng gói | TDFN1010-4L | SON-6 |
| Thông số | Magnias | Đối thủ |
|---|---|---|
| V_IN | 1.2 – 5.5 V | 1.6 – 6.0 V |
| V_OUT | 3.3 V cố định | 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 |
| Thông số | Magnias | Đối thủ |
|---|---|---|
| V_IN | 2.55 – 6 V | ≥ 3 V |
| V_OUT | 0.6 – 6 V điều chỉnh được | 0.72 V đặt qua FB |
| V_REF | 0.6 V ± 1% | ≈ 0.5 V |
| I_OUT max | 2 A | ~1 A |
| f_SW | 1.6 MHz | - |
| Hiệu suất | Lên tới 95% | - |
| Đóng gói | DFN1510-6L | WCSP |
Nhóm 2· Chuyển mạch nguồn và tín hiệu điều khiển
| Thông số | Magnias | Đối thủ |
|---|---|---|
| V_IN | 0.1 – 5.5 V | 0.5 – 13.5 V |
| I_OUT liên tục | 12 A | 10.5 A |
| R_ON typ | 3.2 mΩ (VBIAS 3.3 V) / 4 mΩ (VBIAS 5 V) | 12.8 mΩ |
| Khởi động mềm | Tốc độ tăng áp lập trình được | Cố định |
| Xả đầu ra | Tích hợp | Tích hợp |
| Đóng gói | AQFN1.5x2.0-10L | DFN-8 5 × 5 mm |
| Thông số | Magnias | Đối thủ |
|---|---|---|
| Nguồn cấp | 1.2 – 5.5 V | 1.6 – 6.5 V |
| Đầu ra | Push-pull | Push-pull |
| Số kênh | 2 (kép) | 2 (kép) |
| Dải chế độ chung đầu vào | Rail-to-rail | Rail-to-rail |
| t_pd | 300 ns @ 100 mV | 3 µs typ |
| Trễ (hysteresis) | Không có (đặt bên ngoài) | Tích hợp sẵn |
| Đóng gói | AQFN1.5x1.5-8L | SC-70-8 |
| Thông số | Magnias | Đối thủ |
|---|---|---|
| V_CC | 1.65 – 5.5 V | 1.65 – 5.5 V |
| Dải chịu áp V_I | 0 – 5.5 V | 0 – 5.5 V |
| V_O khi tắt | 0 – 5.5 V | 0 – 5.5 V |
| Dòng I_OL | 24 mA | 24 mA |
| t_pd max | 3.7 ns | ~5 ns |
| Số kênh | 2 (dùng 1) | 1 |
Nhóm 3· Chuyển miền điện áp
Tóm tắt BOM OSFP của Magnias
| Chức năng | P/N Magnias | Đóng gói | Áp dụng cho | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| LDO phân cực diode quang | PR9030-2V5TF11 | TDFN1010-4L | Mọi tốc độ· đường nguồn PD2V5 | 300 mA, IQ 500 nA. IQ thấp hơn 100× so với linh kiện đối chứng của đối thủ. |
| LDO phân cực analog (cố định 3.3 V hoặc điều chỉnh được) | PSR9031-3V3TF11 | TDFN1010-4L | Mọi tốc độ· đường nguồn phân cực analog | 350 mA, IQ 1.3 µA, thấp hơn đối thủ 5×. PSR9031-3V3TF11 loại cố định cho đường nguồn analog 3.3 V; PR9050-ADS5 loại điều chỉnh được (500 mA, IQ 1.5 µA) cho điện áp analog tùy chỉnh. |
| Buck đồng bộ (lõi DSP) | MI2262G-F15 | DFN1510-6L | Mọi tốc độ· đường nguồn lõi DSP DVDDM1 | 2 A, 1.6 MHz, hiệu suất tới 95%. Đặt 0.72V bằng bộ chia áp FB. |
| Công tắc tải hot-swap 3V3 (chính, cấp 12A) | PSW1510-A10 | AQFN1.5x2.0-10L | Mọi tốc độ· hai linh kiện (3V3_1 / 3V3_2) | 12 A liên tục, R_ON typ 3.2 mΩ (VBIAS 3.3V) hoặc 4 mΩ (VBIAS 5V). VIN 0.1–5.5V. Tốc độ tăng áp lập trình được + mạch xả tích hợp. |
| Công tắc tải hot-swap 3V3 (thay thế) | PSW5192D-C11 | CSP1010-4L | Mọi tốc độ· cùng vị trí | 3 A, R_ON 30 mΩ typ ở VIN 3.6V, khởi động mềm + tự xả (ROFF 250 Ω typ). |
| Bộ so sánh kép (giải mã LPWn / RSTn) | MVC1362-AC | AQFN1.5x1.5-8L | Mọi tốc độ· LPWn / RSTn (OSFP MSA) | t_pd 300 ns, push-pull, đầu vào rail-to-rail. Nhanh hơn đối thủ 10×. Không có điện áp tham chiếu nội hay trễ (hysteresis). |
| Bộ đệm open-drain (wire-OR) | ML74LVC2G07-TW | SOT363 | Mọi tốc độ· đường INT (OSFP MSA) | Hai kênh, I_OL 24 mA, chịu được 5.5V. t_pd max 3.7 ns. |
| Bộ chuyển mức · 2-bit tự động nhận chiều × 2 linh kiện | MI2129B-F14 | DFN1410-8L | Mọi tốc độ · cầu nối bus CMIS / I2C tới chipset | 2 Mbps trên đường CMIS / I2C open-drain, 24 Mbps với push-pull. Dùng 2 linh kiện cho 4 kênh, bao phủ bus quản lý CMIS / I2C từ CMOS của host sang miền chipset. |
Yêu cầu mẫu hoặc đánh giá thiết kế OSFP
Bạn đang thiết kế mô-đun OSFP 400G, 800G hoặc 1.6T? Bạn cần mẫu các linh kiện LDO / buck / công tắc tải / bộ so sánh ở trên, hoặc muốn đội FAE của chúng tôi đánh giá BOM mạch hỗ trợ theo DSP và khối quang của bạn? Hãy cho chúng tôi biết tốc độ dữ liệu và các linh kiện quan tâm. Chúng tôi sẽ phản hồi trong vòng 1 ngày làm việc.