今年光实在是太火了,所以我也计划做一点能站在光里的事情。刚好看到闲鱼可以买到这种十几块钱的光模块,所以买个回来拆解给大家看看。

这个模块上的贴纸上有很多信息,首先,它采用的激光波长是1310nm的;其次,1.25G-80KM说明它可以在80公里距离上实现千兆速率的数据传输。SFP指小型可拔插,除了SFP还有SFP+、XFP、SFP28、QSFP+、QSFP28、CFP等等,这些数据速率依次更高。

翻过来看,背面有一端是金手指,用来插到服务器或者交换机的光模块口。

另一端的卡扣可活动。

拆掉这个薄薄的钣金外壳,就能看到内部全貌了。一个小巧的电路板,一段是金手指,另一端焊接了两个光电管。

外壳拿掉之后这个卡扣等其他附件也可以直接拿下来。

电路板用一颗螺丝固定在铸铁底壳上。由于铸铁的底壳上面有两个卡扣用来固定电路板的位置,所以只需要一颗螺丝就可以实现固定。

拆掉螺丝看看板子背面。这两个光电管在板子背面各焊接了两个引脚。

两个管子焊接方式特写。

板子背面除了少量阻容,只有一个24C08A,这是一个容量为1024字节的EEPROM芯片,主要用来存储厂商信息、模块通信能力、合规性代码、生产批次等信息,以及运行时的一些实时诊断信息等等。

这是板子正面,板子上有最主要的控制器芯片。

这个控制芯片的型号是i7525BN,这是一个2.5 Gbps突发模式激光驱动器与后置放大器芯片,采用QFN-28的封装。我说白了我白说了,这个芯片的作用就是把网络设备里的电信号,转成能通过光纤传输的光信号;同时,也能把接收到的微弱光信号转回电信号并放大。

再看看这两个光电管。其中这个半透明塑料的管子,有五个引脚,其中两个引脚通过电容之后接到了i7525BN的RX_INP和RX_INN了,这个管子是光接收组件 (ROSA, Receiver Optical Subassembly),负责将光信号转换为电信号。
而另一个金属外壳的负责将电信号转环为光信号并发射出去,内部有高频调制器和偏置电流发生器,可以精确控制光的收发。为啥它是金属壳?因为激光发射会产生一定的热量,需要金属外壳来散热。

给这两个管子一个特写。

金手指的特写。

铸铁底壳的特写。

这就是这个SFP光模块的拆解过程。
今年CPO特别火,大家都说“质疑光,了解光,相信光,成为光,坚守光”,直到最近即将“全赔光”。那么CPO又是什么呢?
CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学) 可以理解为一种把光模块和核心电芯片通过先进的2.5D或3D封装,塞进同一个封装体里的技术。打个比方,传统方案像是用几米长的网线把电脑和路由器连起来,而CPO则相当于把网卡直接焊在了CPU旁边,用内部的电路连接。
归根结底CPO疯涨,主要的推动力还是AI的发展对数据中心的交换机需要处理的数据量爆炸式增长,传统的可插拔光模块方案遇到了瓶颈:电信号跑不动了、功耗太高了、密度受限了。所以要把光和主芯片封装在一起。
一提到把光和主芯片封装在一起,我就想起了另一个东西,HBM。通常我们使用的电脑,分CPU、内存条,一般内存用来临时存放CPU即将要处理的数据和指令,所以在CPU和内存之间有非常高速的数据通道。但是很不幸的是,对于一些特定场合,这个高速数据通道不够用了。所以现在又提出了HBM(High Bandwidth Memory,高带宽内存),也就是把多层DRAM像叠罗汉一样垂直叠在一起,然后通过内部TVS连接技术让数据在层间直接传输,而且这一坨要紧邻CPU或者GPU等处理器,这样可以大幅度降低数据传输的延迟和功耗。
所以HBM是把内存颗粒堆叠,然后和处理器封装在一起的技术。而CPO是把光引擎和交换机主芯片通过堆叠然后封装在一起的技术。这么一对比,两个东西都是差不多的思路。那么下一个符合这种思路的产品是什么呢?