OSFP 光模块支持 IC
为 400G、800G 与 1.6T OSFP 光收发模块提供电压转换、电源开关、比较器与逻辑 IC。
OSFP(Octal Small Form-factor Pluggable)是 AI 集群与超大规模交换机互连中主流的可插拔光模块封装形式。每个模块都需要一组小而精准的支持 IC,与光引擎和 DSP 并列布置:多电压转换、热插拔负载开关、LPWn / RSTn 信号解码以及信号电平转换。Magnias 为支持电路提供 LDO、降压转换器、负载开关、比较器与逻辑器件,可从 400G 平滑扩展到 1.6T 的模块功耗预算。同一套 BOM 也支持线性可插拔光模块(LPO/LRO)方案,这类方案去掉 DSP,视架构不同可将模块功耗最多降低 40–50%。只有核心供电的额定电流需要调整。
OSFP 模块对支持电路的需求
下表每一行列出一项系统级需求及对应的 IC 类别。同一组需求可从 400G 扩展到 1.6T。只有额定电流不同。
| 参数 | IC |
|---|---|
| 多电压 DC 转换 | LDO + 降压转换器 |
| 低 IQ 模拟偏置电源轨 | 低静态电流 LDO |
| 1 V 以下的高效核心供电 | 降压转换器(COT,0.6 V ±1% FB) |
| 热插拔浪涌电流限制 | 负载开关(受控压摆率) |
| 电源轨独立时序控制 | 两颗负载开关 |
| 关断时输出放电 | 带下拉电阻(RPD)的负载开关 |
| LPWn / RSTn 解码(OSFP MSA) | 双路比较器 |
| 线或中断驱动 | 开漏缓冲器 |
| 主机 CMOS 到芯片组的信号桥接(CMIS 5.x 两线管理总线) | 自动方向电平转换器(开漏与推挽) |
每个 OSFP 模块内的三组电路
Magnias OSFP BOM 分为三个功能组。每组都有一颗或多颗对应的 Magnias 器件。第 1 组与第 2 组在下文与竞品基准进行对比。
三颗 Magnias 器件覆盖 OSFP 电压树:一颗固定输出的光电二极管偏置 LDO、一颗低 IQ 模拟偏置 LDO,以及一颗用于 1V 以下核心电源轨的高效降压转换器。
Magnias 负载开关控制 3.3V 电源轨的通断,双路比较器为模块 MCU 解码主机的 LPWn 与 RSTn 信号,开漏缓冲器驱动线或中断线。
自动方向 2 位电平转换器(两颗共四个通道)把主机 3.3V CMOS 信号,包括连到内部 MCU 的 CMIS 5.x 两线管理总线,转换到 1.8V 芯片组电压域。Magnias MI2129B-F14 在 I2C 等开漏线路上的额定速率为 2 Mbps,在推挽线路上为 24 Mbps。
OSFP 支持电路方块图
选择数据速率以查看支持电路。400G / 800G / 1.6T 采用相同的拓扑,只有额定电流不同。点击(或轻触)任一蓝色方块,查看推荐的 Magnias 料号。注意:电源轨名称(PD2V5、DVDDM1、3V3_1、3V3_2)仅为示意,实际名称因 DSP / TIA / 驱动器厂商而异。
1.6T OSFP 面向下一代 AI 集群互连。支持电路沿用相同的功能块,并采用最高的额定电流:MI2262G-F15 降压转换器的 2A 额定电流与 PSW1510-A10 负载开关的 12A 连续额定电流,是这一细分市场的关键余量。注意:目前的 1.6T 可插拔 OSFP 模块(8 × 200G 通道,与 800G 使用相同的笼子)功耗通常约为 20–25 W。OSFP-XD 是另一种不向下兼容的 16 通道封装形式,可将散热上限提高到约 30 W。
Magnias 器件与竞品基准并列对比
每一行在关键参数上比较对应的 Magnias 器件与竞品基准。“Magnias 优势”一栏标出 Magnias 器件胜出之处。
第 1 组· 电压转换
| 参数 | Magnias | 竞品 |
|---|---|---|
| V_IN | 2.5 – 6 V | 1.4 – 5.5 V |
| V_OUT | 固定 2.5 V | 固定 2.5 V |
| I_OUT max | 300 mA | 150 mA |
| I_Q | 500 nA | 50 µA |
| 压差 | 500 mV / 300 mA | 230 mV / 150 mA |
| PSRR @ 1 kHz | 60 dB | 65 dB |
| 封装 | TDFN1010-4L | SON-6 |
| 参数 | Magnias | 竞品 |
|---|---|---|
| V_IN | 1.2 – 5.5 V | 1.6 – 6.0 V |
| V_OUT | 固定 3.3 V | 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 |
| 参数 | Magnias | 竞品 |
|---|---|---|
| V_IN | 2.55 – 6 V | ≥ 3 V |
| V_OUT | 0.6 – 6 V 可调 | 0.72 V(FB 设定) |
| V_REF | 0.6 V ± 1% | ≈ 0.5 V |
| I_OUT max | 2 A | ~1 A |
| f_SW | 1.6 MHz | - |
| 效率 | 最高 95% | - |
| 封装 | DFN1510-6L | WCSP |
第 2 组· 电源开关与控制信号
| 参数 | Magnias | 竞品 |
|---|---|---|
| V_IN | 0.1 – 5.5 V | 0.5 – 13.5 V |
| I_OUT 连续 | 12 A | 10.5 A |
| R_ON typ | 3.2 mΩ (VBIAS 3.3 V) / 4 mΩ (VBIAS 5 V) | 12.8 mΩ |
| 软启动 | 可编程压摆率 | 固定 |
| 放电 | 集成 | 集成 |
| 封装 | AQFN1.5x2.0-10L | DFN-8 5 × 5 mm |
| 参数 | Magnias | 竞品 |
|---|---|---|
| 电源电压 | 1.2 – 5.5 V | 1.6 – 6.5 V |
| 输出类型 | 推挽 | 推挽 |
| 通道数 | 2(双路) | 2(双路) |
| 输入共模范围 | 轨到轨 | 轨到轨 |
| t_pd | 300 ns @ 100 mV | 3 µs typ |
| 迟滞 | 无(外部设定) | 内置 |
| 封装 | AQFN1.5x1.5-8L | SC-70-8 |
| 参数 | Magnias | 竞品 |
|---|---|---|
| V_CC | 1.65 – 5.5 V | 1.65 – 5.5 V |
| V_I 耐受范围 | 0 – 5.5 V | 0 – 5.5 V |
| V_O 关断态 | 0 – 5.5 V | 0 – 5.5 V |
| I_OL 驱动 | 24 mA | 24 mA |
| t_pd max | 3.7 ns | ~5 ns |
| 通道数 | 2(使用 1 路) | 1 |
第 3 组· 跨电压域
Magnias OSFP BOM 汇总
| 功能 | Magnias 料号 | 封装 | 适用范围 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 光电二极管偏置 LDO | PR9030-2V5TF11 | TDFN1010-4L | 所有速率· PD2V5 电源轨 | 300 mA,500 nA IQ。IQ 比竞品基准低 100 倍。 |
| 模拟偏置 LDO(固定 3.3 V 或可调) | PSR9031-3V3TF11 | TDFN1010-4L | 所有速率· 模拟偏置电源轨 | 350 mA,1.3 µA IQ,比竞品低 5 倍。3.3 V 模拟电源轨使用固定输出的 PSR9031-3V3TF11;定制模拟电压使用可调的 PR9050-ADS5(500 mA,1.5 µA IQ)。 |
| 同步降压转换器(DSP 核心) | MI2262G-F15 | DFN1510-6L | 所有速率· DSP 核心电源轨 DVDDM1 | 2 A,1.6 MHz,效率最高 95%。通过 FB 分压电阻设定 0.72V。 |
| 3V3 热插拔负载开关(主选,12A 级) | PSW1510-A10 | AQFN1.5x2.0-10L | 所有速率· 两颗(3V3_1 / 3V3_2) | 12 A 连续,R_ON typ 3.2 mΩ(VBIAS 3.3V)或 4 mΩ(VBIAS 5V)。VIN 0.1–5.5V。可编程压摆率 + 集成放电。 |
| 3V3 热插拔负载开关(替代) | PSW5192D-C11 | CSP1010-4L | 所有速率· 同一位置 | 3 A,VIN 3.6V 时 R_ON 30 mΩ typ,软启动 + 自动放电(ROFF 250 Ω typ)。 |
| 双路比较器(LPWn / RSTn 解码) | MVC1362-AC | AQFN1.5x1.5-8L | 所有速率· LPWn / RSTn(OSFP MSA) | 300 ns t_pd,推挽输出,轨到轨输入。比竞品快 10 倍。无内部基准,也无迟滞。 |
| 开漏缓冲器(线或) | ML74LVC2G07-TW | SOT363 | 所有速率· INT 线(OSFP MSA) | 双通道,24 mA I_OL,可耐受 5.5V。3.7 ns t_pd max。 |
| 电平转换器 · 2 位自动方向 × 2 颗 | MI2129B-F14 | DFN1410-8L | 所有速率 · CMIS / I2C 总线桥接到芯片组 | 开漏 CMIS / I2C 线路 2 Mbps,推挽 24 Mbps。使用 2 颗实现 4 个通道,覆盖从主机 CMOS 到芯片组电压域的 CMIS / I2C 管理总线。 |
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