800G與1.6T光互連的測試生態(tài)系統(tǒng)

  ICC訊 人工智能的快速發(fā)展改變了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方式。傳統(tǒng)云計算的流量主要在用戶和服務(wù)器之間縱向流動，但AI訓(xùn)練集群需要在數(shù)千個GPU之間橫向傳輸海量數(shù)據(jù)來同步計算參數(shù)。這種架構(gòu)轉(zhuǎn)變將原本需要十年的技術(shù)演進壓縮到短短幾年內(nèi)，迫使行業(yè)快速從400 Gigabit以太網(wǎng)推進到800 Gigabit，現(xiàn)在又向1.6 Terabit互連演進。在這場轉(zhuǎn)變背后，存在著一個復(fù)雜的測試生態(tài)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)確保這些超高速連接在實際部署時能夠正常工作[1]。

圖1：光學(xué)測試實驗室，包括示波器、誤碼率測試儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等多個機架的精密測試設(shè)備，用于驗證高速光互連性能。

  01  標(biāo)準(zhǔn)體系的建立

  在任何光互連產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)之前，必須符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織制定的嚴(yán)格規(guī)范。光互連論壇（Optical Internetworking Forum，簡稱OIF）通常率先定義芯片到模塊以及芯片到芯片的電氣接口，而電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）則建立包括光學(xué)組件在內(nèi)的完整物理層規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建了通用語言，使不同制造商的設(shè)備能夠無縫協(xié)作。

  當(dāng)前800 Gigabit系統(tǒng)的基礎(chǔ)建立在每秒112 Gigabit信號傳輸上，采用四電平脈沖幅度調(diào)制技術(shù)，也就是PAM4。這種編碼方案通過使用四個電壓級別而非早期的兩個級別，在每次電氣轉(zhuǎn)換中封裝更多信息。OIF的CEI-112G標(biāo)準(zhǔn)精確定義了這些電氣信號的行為特征。對于主機芯片和可插拔收發(fā)器模塊之間的連接，規(guī)范允許在關(guān)鍵奈奎斯特頻率28 GHz處存在約10到16分貝的信號損耗，這意味著接收電路必須包含復(fù)雜的均衡線路來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。

  近期最顯著的進展是CEI-112G-Linear規(guī)范，該規(guī)范從光學(xué)模塊內(nèi)部移除了功耗較高的數(shù)字信號處理器。在這種線性架構(gòu)中，主機芯片的發(fā)射器通過簡單的模擬放大器直接驅(qū)動光學(xué)組件。這種改變將模塊功耗降低約一半，并顯著減少信號延遲，非常適合對延遲敏感的AI應(yīng)用。然而，這種架構(gòu)簡化對整個電氣路徑的信號質(zhì)量和線性度提出了更嚴(yán)格的要求，徹底改變了這些模塊的測試方法。

表1：信號標(biāo)準(zhǔn)的演進過程，通道速度從400G系統(tǒng)的50或100 Gigabit發(fā)展到800G的100 Gigabit，再到1.6 Terabit系統(tǒng)的200 Gigabit，以及每代對應(yīng)的關(guān)鍵測試指標(biāo)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

  展望1.6 Terabit系統(tǒng)，行業(yè)正在通過CEI-224G框架定義每秒224 Gigabit的信號傳輸。在這個速度下，奈奎斯特頻率達到約56 GHz，印刷電路板材料的物理特性變得極其關(guān)鍵。在這些極端頻率下，銅跡線之間絕緣材料的介質(zhì)損耗、將電流限制在導(dǎo)體表面的趨膚效應(yīng)，甚至銅表面的微觀粗糙度都會顯著降低信號質(zhì)量。IEEE 802.3dj任務(wù)組正在為1.6 Terabit以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化每通道200 Gigabit接口，目標(biāo)是在應(yīng)用糾錯后在媒體訪問控制層達到萬億分之一的誤碼率。

  02  互連技術(shù)的選擇與測試

  測試要求根據(jù)使用的互連技術(shù)類型有很大差異。直連銅纜（DAC）代表最簡單的方法，使用無源雙絞線纜，沒有有源電子器件。這些線纜在較短長度下工作良好，但隨著數(shù)據(jù)速率提高會面臨基礎(chǔ)物理限制。在224 Gigabit信號速度下，無源銅纜長度被限制在不到1米，基本上只能用于同一機架內(nèi)相鄰服務(wù)器之間的連接。測試這些線纜主要涉及使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行無源測量，表征插入損耗、阻抗失配導(dǎo)致的回波損耗，以及稱為通道工作余量的計算指標(biāo)，該指標(biāo)預(yù)測參考發(fā)射器和接收器對能否成功通過線纜通信。

  有源電氣線纜（AEC）已經(jīng)成為在800 Gigabit和1.6 Terabit速度下延長銅纜傳輸距離的主要解決方案。這些線纜將復(fù)雜的重定時器或變速器芯片直接集成到連接器外殼中，實際上創(chuàng)建了微型收發(fā)器。Credo Technology Group、Marvell Technology和Astera Labs等公司提供驅(qū)動這些有源線纜的芯片。從測試角度看，這些有源線纜的行為更像光學(xué)收發(fā)器而非無源銅纜。重定時器芯片向主機系統(tǒng)呈現(xiàn)干凈的再生信號，這意味著傳統(tǒng)模擬測量變得毫無意義，因為有源芯片阻斷了模擬信號路徑。相反，測試集中在使用專用誤碼率測試儀和示波器進行誤碼率測量、眼圖質(zhì)量和時序裕量評估。

  線性可插拔光學(xué)模塊（LPO）可能代表這一代最具顛覆性的架構(gòu)變化。通過從光學(xué)模塊中移除數(shù)字信號處理器，這些設(shè)計可以將功耗降低約50%，相比集成信號處理的傳統(tǒng)模塊。這種功耗節(jié)省在AI數(shù)據(jù)中心中變得非常關(guān)鍵，因為數(shù)千個高速連接可能消耗設(shè)施總功耗的20%以上。然而，線性光學(xué)模塊徹底改變了測試范式，因為模塊內(nèi)部沒有數(shù)字芯片來清理和再生信號。模塊性能嚴(yán)格依賴于主機通道的質(zhì)量和線性度，這意味著互操作性測試變得極為重要。測試設(shè)備供應(yīng)商開發(fā)了具有可調(diào)符號間干擾的專用參考主機夾具，在制造驗證期間模擬各種交換機板跡線。線性光學(xué)模塊還需要新的測試指標(biāo)，例如電氣眼閉合四電平（EECQ），而不是用于帶數(shù)字信號處理器模塊的傳統(tǒng)發(fā)射器和色散眼閉合四電平（TDECQ）。

  03  測試儀器的關(guān)鍵作用

  驗證這些超高速互連需要跨越電氣和光學(xué)測量領(lǐng)域的復(fù)雜儀器套件。誤碼率測試儀（BERT）是物理層驗證的基礎(chǔ)工具。這些儀器生成已知的偽隨機比特序列，并將接收到的比特與預(yù)期模式進行比較，計算在給定時間段內(nèi)發(fā)生多少錯誤。能夠處理1.6 Terabit系統(tǒng)的現(xiàn)代測試儀必須生成120 Gbaud的PAM4信號，相當(dāng)于每秒224 Gigabit。更關(guān)鍵的是，測試儀還必須注入特定的應(yīng)力模式，包括正弦抖動、隨機噪聲和有界不相關(guān)抖動，以驗證接收器的均衡算法能否正確適應(yīng)實際通道損傷。

  在這些極端數(shù)據(jù)速率下，沒有任何物理鏈路是完全無差錯的。行業(yè)依賴復(fù)雜的前向糾錯（FEC）算法在損壞的比特到達更高網(wǎng)絡(luò)層之前檢測并修復(fù)錯誤。這種對糾錯的依賴意味著誤碼率測試儀必須執(zhí)行工程師所稱的FEC感知分析，不僅表征發(fā)生多少錯誤，還要表征這些錯誤在時間上如何分布。如果錯誤傾向于長時間突發(fā)而不是隨機分散的單個比特，會壓垮Reed-Solomon解碼器的糾錯能力，導(dǎo)致無法糾正的幀丟失?，F(xiàn)代測試儀現(xiàn)在提供詳細的錯誤突發(fā)長度直方圖來驗證充足的糾錯余量。

  對于光學(xué)收發(fā)器，帶有精密光接收器模塊的數(shù)字采樣示波器捕獲來自激光發(fā)射器的實際波形。PAM4光發(fā)射器的主要質(zhì)量指標(biāo)稱為發(fā)射器和色散眼閉合四電平（TDECQ），以分貝為單位量化參考接收器因發(fā)射器噪聲、非線性和帶寬限制而遭受的損耗。計算此指標(biāo)需要模擬理想?yún)⒖季馄鞯膹?fù)雜后處理算法。測試設(shè)備制造商提供采樣示波器，為制造過程中的重復(fù)信號提供更高帶寬和更低噪聲；還提供實時示波器，對于在研發(fā)過程中捕獲瞬態(tài)事件和調(diào)試非重復(fù)協(xié)議行為非常重要。

  時域反射儀（TDR）提供另一種關(guān)鍵測試能力，特別是對銅纜和印刷電路板。該技術(shù)向傳輸線發(fā)射快速電壓階躍，測量從阻抗不連續(xù)處反射回來的信號。生成的軌跡創(chuàng)建空間圖，精確顯示問題存在的位置，無論是壓扁的線纜、連接器內(nèi)部的焊點失效，還是磨損的接觸墊。這種精確定位故障位置的能力使時域反射儀在客戶退回缺陷產(chǎn)品時區(qū)分線纜故障和連接器故障方面具有不可替代的價值。

  04  晶圓級測試的演進

  隨著行業(yè)向CPO發(fā)展，光子組件直接集成到處理器封裝中，封裝缺陷芯片的成本變得難以承受。這一現(xiàn)實推動測試從模塊級向上游的晶圓級轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造了光學(xué)制造中最顯著的技術(shù)前沿。這種轉(zhuǎn)變促進了專門從事精密光學(xué)對準(zhǔn)和組裝的ficonTEC公司（已被Robotechnik收購：300757.SZ）與在晶圓探測技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先半導(dǎo)體行業(yè)的FormFactor公司（NASDAQ: FORM）之間的戰(zhàn)略合作。

  傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶圓測試儀只能接觸硅晶圓的頂表面，但先進的硅基光電子架構(gòu)通常需要從上方進行電接觸，同時光必須從下方或晶圓邊緣耦合進入。解決方案是開發(fā)雙面測試平臺，可以同時接觸300毫米晶圓的兩側(cè)。這些系統(tǒng)使用FormFactor的先進探針卡，配備專用金字塔或懸臂探針，與頂表面的調(diào)制器和光電探測器進行電接觸，同時在開槽晶圓卡盤下方操作的精密六軸對準(zhǔn)引擎定位光纖陣列，將光耦合到底表面的光柵耦合器中。

  光柵耦合器是將光垂直衍射出光電子集成芯片平面或進入平面的表面結(jié)構(gòu)。雖然因為可以從晶圓上方或下方接觸而更容易測試，但帶寬有限且依賴光偏振。對于最高性能的1.6 Terabit應(yīng)用，從芯片側(cè)面水平引入光的邊緣耦合提供更低損耗和更寬帶寬。然而，在芯片仍是未切割晶圓一部分時測試邊緣耦合器會帶來幾何挑戰(zhàn)。FormFactor開發(fā)了專用的Pharos光學(xué)探針，使用3D打印的微透鏡和反射鏡將探測器的垂直運動重定向為芯片邊緣的水平光耦合。這項創(chuàng)新允許在晶圓切割前完全測試邊緣耦合光電子集成芯片，使制造商能夠在投資昂貴封裝步驟之前識別并丟棄缺陷芯片。

  這些晶圓級測試平臺與Teradyne公司（NASDAQ: TER）的自動化測試設(shè)備集成，將大規(guī)模并行電測試能力與精密光學(xué)對準(zhǔn)同步。由此產(chǎn)生的生產(chǎn)單元每小時可以測試數(shù)百個光子芯片，將硅基光電子測試從緩慢的實驗室過程轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲拇笈恐圃觳僮?。隨著光學(xué)器件在CPO配置中更接近處理器，這種能力變得不可或缺，如果無法經(jīng)濟地測試和保證良好芯片，整個架構(gòu)在經(jīng)濟上將不可行。

  05  產(chǎn)品生命周期中的測試策略

  測試策略在產(chǎn)品生命周期中從初始設(shè)計到批量生產(chǎn)再到現(xiàn)場支持顯著演變。在設(shè)計驗證和鑒定（DV）期間，工程師必須證明設(shè)計滿足已發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的每個細節(jié)。這個階段涉及全面的邊角測試，器件在零下40攝氏度到正85攝氏度的溫度極端條件下，標(biāo)稱值正負(fù)5%的電壓極限，以及最壞情況信號損傷下進行壓力測試。關(guān)鍵測試包括抖動容限（JTOL）測量來驗證接收器可以處理多少時序變化，跨所有信號通道的完整TDECQ分析，以及與Broadcom（NASDAQ: AVGO）或NVIDIA等主要制造商的交換機芯片進行互操作性驗證。

  一旦設(shè)計進入批量制造階段，重點轉(zhuǎn)向最大化吞吐量和良率，同時最小化每單位測試成本。制造商采用并行策略，使用可以同時驗證4、8或16個模塊的多通道測試設(shè)備。制造線不是在每個生產(chǎn)單元上運行耗時的抖動容限測試，而是使用TDECQ和平均光功率等優(yōu)化指標(biāo)，這些指標(biāo)與整體性能相關(guān)性好但測量速度快得多。對于有源電氣線纜，環(huán)回模式允許驗證重定時器芯片功能正常，而無需生成完整的復(fù)雜流量模式。專門為生產(chǎn)環(huán)境提供高密度、低成本測試儀器的公司如MultiLane（私營公司）改變了高端實驗室設(shè)備在制造環(huán)境中的傳統(tǒng)主導(dǎo)地位。

  理解互連在現(xiàn)場為何失效可以持續(xù)改進設(shè)計和制造。連接器退化代表最常見的失效模式之一。模塊槳板上的電接觸墊鍍有硬金，但反復(fù)插拔循環(huán)會磨損鍍層，導(dǎo)致氧化和高接觸電阻，表現(xiàn)為間歇性鏈路故障或誤碼率升高。線纜端接焊接不良會產(chǎn)生阻抗不連續(xù)，時域反射儀可以精確定位。在光學(xué)模塊中，激光二極管隨時間逐漸退化，需要增加驅(qū)動電流以維持光功率，直到控制環(huán)路最終達到極限。通過模塊管理接口監(jiān)控該偏置電流可實現(xiàn)預(yù)測性維護策略。對于線性可插拔光學(xué)模塊，出現(xiàn)獨特的失效模式，即模塊可能滿足所有單獨規(guī)范，但安裝在特定交換機中時失效，因為該交換機的發(fā)射器均衡無法補償主機跡線和模塊模擬路徑的組合損耗。這不是組件失效，而是只能通過全面互操作性測試才能捕獲的系統(tǒng)裕量失效。

  06  測試生態(tài)系統(tǒng)的參與者

  向1.6 Terabit速度的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了充滿活力的測試設(shè)備和組件供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)。Keysight Technologies（NYSE: KEYS）在研發(fā)和合規(guī)測試領(lǐng)域占據(jù)市場領(lǐng)先地位。Infiniium UXR系列示波器達到110 GHz帶寬，M8000系列誤碼率測試儀是驗證224 Gigabit硅片和1.6 Terabit物理層性能的黃金標(biāo)準(zhǔn)。Keysight深度參與標(biāo)準(zhǔn)組織意味著通常在標(biāo)準(zhǔn)正式批準(zhǔn)之前就定義測試方法，為其提供顯著競爭優(yōu)勢。

  Anritsu（6754.T / OTC: AITZY）提供制造效率和信號完整性能力的強大組合。MP1900A模塊化誤碼率測試儀平臺廣泛部署用于PCIe 6.0和以太網(wǎng)物理層測試。獨特的MP2110A"BERTWave"儀器將誤碼率測試儀與采樣示波器組合在單個機箱中，使其成為光收發(fā)器制造線的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  MultiLane作為高價值的顛覆者，專注于超大規(guī)模供應(yīng)鏈，提供成本效益高、高密度的測試解決方案。在測試交換機端口所必需的環(huán)回模塊市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，并為生產(chǎn)環(huán)境提供靈活的誤碼率測試儀和時域反射儀。

  EXFO（已私有化）是光傳輸和協(xié)議測試的領(lǐng)導(dǎo)者。BA-1600比特分析儀專門針對1.6 Terabit轉(zhuǎn)變，在電誤碼率測試和協(xié)議流量分析之間架起橋梁。FTBx系列在現(xiàn)場便攜式測試設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

  Viavi Solutions（NASDAQ: VIAV）以O(shè)NT-800平臺聞名，這是協(xié)議驗證和互操作性測試的行業(yè)參考，設(shè)備用于壓力測試800G和1.6T以太網(wǎng)設(shè)計的邏輯和流量處理能力。

  Tektronix（Fortive的子公司：NYSE: FTV）是示波器領(lǐng)域的歷史領(lǐng)導(dǎo)者，提供CSA/DSA系列高帶寬采樣示波器，這些對于光學(xué)制造中的TDECQ測量非常關(guān)鍵。

  Wilder Technologies（私營公司）是高性能測試夾具和分線板（合規(guī)測試夾具）的專業(yè)供應(yīng)商，用于將模塊（OSFP、QSFP-DD）物理連接到測試設(shè)備。

  ficonTEC在光電子集成芯片的自動化Assembly和測試方面無與倫比。提供物理構(gòu)建和測試收發(fā)器內(nèi)部光學(xué)引擎的機械設(shè)備。

  FormFactor（NASDAQ: FORM）是半導(dǎo)體晶圓探測的領(lǐng)導(dǎo)者。與ficonTEC的合作以及收購FRT Metrology（后被Camtek收購：NASDAQ: CAMT，業(yè)務(wù)單元已出售）鞏固了其作為硅基光電子晶圓級質(zhì)量守門人的地位。

  在互連制造方面，Coherent Corp.（NYSE: COHR，前身為II-VI）是光收發(fā)器市場的巨頭，是Google（NASDAQ: GOOGL）、Amazon（NASDAQ: AMZN）和Microsoft（NASDAQ: MSFT）等超大規(guī)模運營商的800G模塊（DR8、2xFR4）主要供應(yīng)商。

  InnoLight（中際旭創(chuàng)：300308.SZ）是全球最大的數(shù)據(jù)中心光收發(fā)器供應(yīng)商。以新速度（800G/1.6T）快速上市而聞名，是NVIDIA的主要供應(yīng)商。

  Eoptolink Technology（300502.SZ）是快速增長的收發(fā)器制造商，深度參與LPO和面向西方超大規(guī)模運營商的800G供應(yīng)。

  Accelink Technologies（002281.SZ）是主要的中國光學(xué)組件和模塊制造商，擁有廣泛的電信和數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品組合。

  Source Photonics（被東山精密收購：002384.SZ）是光收發(fā)器的關(guān)鍵參與者，在激光芯片制造（IDM模式）方面特別強大。

  Hisense Broadband（私營公司）是主要的收發(fā)器供應(yīng)商，在光纖到戶（PON）領(lǐng)域特別占據(jù)主導(dǎo)地位，并越來越多地進入數(shù)據(jù)通信收發(fā)器市場。

  Applied Optoelectronics（NASDAQ: AAOI）是光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的垂直整合供應(yīng)商，專注于CATV和數(shù)據(jù)中心收發(fā)器。

  Credo Technology Group（NASDAQ: CRDO）是有源電氣線纜連接的領(lǐng)導(dǎo)者。HiWire有源電氣線纜是400G和800G機架內(nèi)銅纜連接的實際標(biāo)準(zhǔn)。專有的SerDes和重定時器知識產(chǎn)權(quán)使其能夠在原本會失效的細銅規(guī)格上實現(xiàn)穩(wěn)健性能。

  NVIDIA（NASDAQ: NVDA）不僅是芯片公司，也是系統(tǒng)公司。LinkX是其合格互連（線纜和收發(fā)器）的品牌。雖然物理產(chǎn)品由合作伙伴制造（如Coherent、Amphenol或Fabrinet：NYSE: FN），但經(jīng)過在NVIDIA交換機和GPU上的詳盡驗證。

  Marvell Technology（NASDAQ: MRVL）是光學(xué)模塊和有源電氣線纜內(nèi)部使用的數(shù)字信號處理器芯片的主要供應(yīng)商。Spica和Ara數(shù)字信號處理器系列是世界上相當(dāng)一部分800G和1.6T模塊內(nèi)部的"大腦"。

  Broadcom（NASDAQ: AVGO）是交換機硅片（Tomahawk/Jericho）的市場領(lǐng)導(dǎo)者，也是光學(xué)數(shù)字信號處理器和組件的主要供應(yīng)商（通過Avago傳承）。

  Astera Labs（NASDAQ: ALAB）是PCIe重定時器的關(guān)鍵參與者，并越來越多地進入AI集群的有源線纜（AEC）市場。

  Lessengers（私營公司）是用于光耦合的聚合物線鍵合技術(shù)的創(chuàng)新者，與POET Technologies（NASDAQ: POET）等公司合作。

  07  最新標(biāo)準(zhǔn)進展與測試要求

  隨著行業(yè)轉(zhuǎn)向1.6T，標(biāo)準(zhǔn)組織和多源協(xié)議（MSA）加快了發(fā)布時間表。本節(jié)詳細介紹2024-2025年影響測試策略的關(guān)鍵更新。

  OIF正在最終確定224G的"Linear"項目。該規(guī)范定義了1.6T LPO的電氣通道要求。關(guān)鍵測試更新是關(guān)注TP1（發(fā)射）和TP4（接收）互操作性點，確保線性模塊貢獻最小的噪聲和非線性。2024年底啟動的新項目EEI-224G-RTLR（重定時發(fā)射線性接收）創(chuàng)建了混合測試場景。發(fā)射側(cè)（主機到模塊）是重定時的（數(shù)字信號處理器），允許更長距離和更寬松的主機規(guī)范，而接收側(cè)（模塊到主機）保持線性以節(jié)省功率。來自Keysight和Anritsu等供應(yīng)商的測試設(shè)備現(xiàn)在必須支持非對稱均衡測試。

  展望1.6T之外，OIF已正式啟動每通道448 Gbps信號傳輸?shù)目蚣?。這可能需要來自Tektronix或Keysight的60 GHz以上帶寬示波器，以及能夠處理亞毫米波頻率的新測試夾具。

  IEEE 802.3dj任務(wù)組針對2025年200 Gbps/通道信號傳輸?shù)膱詫嵒€，預(yù)計最終標(biāo)準(zhǔn)將在2026年發(fā)布。當(dāng)前草案強調(diào)第178條款（200G/通道AUI）。測試供應(yīng)商正在積極參與"Plugfests"，以驗證其誤碼率測試儀可以生成802.3dj合規(guī)性所需的復(fù)雜預(yù)編碼和錯誤特征。

  計劃于2025年12月在Keysight的Santa Clara園區(qū)舉行的以太網(wǎng)聯(lián)盟2025高速網(wǎng)絡(luò)Plugfest是行業(yè)首個針對每通道200 Gbps SerDes的重大互操作性測試。參與者將測試200GbE、400GbE、800GbE和1.6TbE系統(tǒng)。這包括驗證OSFP-XD和QSFP-DD1600互連。主要目標(biāo)是證明不同供應(yīng)商的224G SerDes可以鏈接并維持穩(wěn)定的FEC余量。

  通用管理接口規(guī)范（CMIS）控制主機與模塊的通信方式。版本5.3引入了必須通過協(xié)議分析儀（例如MultiLane Nexus或Introspect Technology：私營公司）驗證的關(guān)鍵更改。關(guān)鍵測試包括OutputStatus標(biāo)志，CMIS 5.3要求支持OutputStatusRx和OutputStatusTx標(biāo)志。測試需要觸發(fā)狀態(tài)更改（例如信號丟失）并驗證模塊在指定時間窗口（通常小于10毫秒）內(nèi)更新這些標(biāo)志。還需要驗證特定狀態(tài)下的VDM（多功能診斷監(jiān)控）標(biāo)志行為（ModuleReady與ModuleLowPwr）?，F(xiàn)在需要嚴(yán)格驗證Bank Select和Page Select事務(wù)的時序，以防止大型交換機機箱中的總線鎖定。

  QSFP-DD 800和QSFP-DD1600（硬件修訂版7.0）的熱測試規(guī)范明確定義了耗散高達30W（或1600可能達到40W）的模塊的Type 2A和2B散熱器要求。來自MultiLane或Wilder Technologies的制造測試夾具（MCB）必須包括能夠穩(wěn)定這些高負(fù)載的主動冷卻，以防止校準(zhǔn)期間模塊限流。對于QSFP-DD1600，連接器必須通過高達60 GHz的嚴(yán)格串?dāng)_（NEXT/FEXT）限制。時域反射測試必須驗證即使在50次以上插入循環(huán)后，槳板金手指的阻抗仍保持在100歐姆正負(fù)10%。

  OSFP-XD（eXtra Dense）這種新外形在略大的外殼中容納16個通道。機械測試的關(guān)鍵是盲插對準(zhǔn)。連接器密度需要籠中精確的浮動。測試涉及機器人在極端角度插入以驗證不會發(fā)生引腳損壞。電氣測試方面，16通道100G（總計1.6T）或200G（總計3.2T）時，串?dāng)_是致命因素。合規(guī)測試需要為所有"侵略者"通道通電，同時測量"受害者"通道上的誤碼率。熱測試方面，OSFP模塊配有集成散熱器。測試需要"風(fēng)洞"夾具，驗證模塊的熱阻（R_th）在特定氣流（CFM）速率下與MSA曲線匹配。

  與重定時模塊不同，LPO模塊沒有單獨的標(biāo)準(zhǔn)"光輸出眼"規(guī)范。在系統(tǒng)內(nèi)進行測試。LPO MSA定義了具有特定損耗和均衡能力的"參考主機"。為通過制造測試，LPO模塊必須證明可以與該參考主機一起工作，誤碼率小于1e-6（FEC前）。EECQ（電氣眼閉合四電平）指標(biāo)取代了電氣接口的TDECQ。測量通過線性鏈傳輸后模塊電氣輸出處的眼閉合。

  08  技術(shù)演進的方向

  1.6 Terabit時代不僅僅是速度升級，而是由人工智能帶寬需求驅(qū)動的數(shù)據(jù)中心物理層架構(gòu)重塑。無源銅纜在112G/224G速度下超過1米的距離已經(jīng)失效。銅纜的未來屬于由Credo和Marvell驅(qū)動的有源線纜（AEC）。AI集群中的功耗限制正在迫使從光學(xué)器件中移除數(shù)字信號處理器。這將測試負(fù)擔(dān)從模塊供應(yīng)商轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)集成商（NVIDIA、Arista、Cisco），為MultiLane和Keysight的復(fù)雜互操作性測試設(shè)備和參考通道創(chuàng)造了新市場。

  隨著光學(xué)器件進入封裝（CPO）以支持下一代GPU，失效成本變得太高，無法等待最終封裝測試。ficonTEC和FormFactor開創(chuàng)的自動化雙面晶圓探測解決方案不僅"有用"，而且是CPO路線圖的關(guān)鍵推動因素。

  對于這個生態(tài)系統(tǒng)中的投資者、工程師和利益相關(guān)者來說，在1.6T這一代取得成功需要對鏈路有整體的看法。電氣信號完整性、光物理、封裝工程和系統(tǒng)驗證之間的界限已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)地模糊，需要新一代集成測試解決方案來確保數(shù)字世界繼續(xù)擴展。

  參考文獻

  [1] Phabian, "Inside the Testing Ecosystem Behind 800G and 1.6T Interconnects," Fabian's Substack, Dec. 9, 2025. [Online]. Available: https://iamfabian.substack.com/p/inside-the-testing-ecosystem-behind