[发明专利]一种光电混合共封装交换芯片架构

说明书

本发明涉及通信技术领域，具体公开了一种光电混合共封装交换芯片架构，包括电模块，电模块包括电交换矩阵和交换控制单元；还包括若干光模块，光模块包括光交换单元和光引擎单元；光引擎单元和交换控制单元均与光交换单元和电交换矩阵连接；光交换单元接收光信号，处理后输出光交换信号；电交换矩阵接收电信号，处理后输出电信号；光引擎单元用于将光信号或光交换信号转换为电信号，将电信号转换为光信号；交换控制单元用于控制光交换单元和电交换矩阵。采用本发明的技术方案能够有效降低大容量交换芯片的功耗。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种光电混合共封装交换芯片架构。

背景技术

第五代移动通信(5G)技术致力于应对未来爆炸性的移动数据流量增长、海量设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景，5G在带来革命性业务体验、新型商业应用模式的同时，对承载网络提出新的需求。对于其中的交换网络来说，主要是由于网络流量的迅猛增长所带来的更大容量的交换需求。

当前的通信设备中，同时应用了光交换技术和电交换技术。比如，在OTN设备中应用了ROADM光交换技术，实现波长级别的大颗粒度交换；在OTN设备中应用的OTN电交叉技术则主要是用于实现子波长级别的各种小颗粒度数据交换；光电交换技术的同时使用，可以结合两种交换技术的优势，既利用光交换的大容量低功耗的交换优势实现大容量交换时的绿色节能，同时又可以利用电交换的交换颗粒度灵活可调的优势满足各种应用的多种不同交换颗粒度需求。但上述光电交换的联合使用为设备层面，具体实现较为复杂。

随着通信网络传输速率不断提高，业界使用的分组交换芯片最大容量已达到25.6Tb/s，同时，在原有芯片架构下，交换容量进一步提升遇到了电互联瓶颈。为了解决这一问题，业界考虑采用光互联技术，提出了CPO(Co-Packaged Optics,光电混合共封装)方案，即通过先进的CPO芯片封装技术，将交换芯片与光引擎集成在同一个封装基板上，实现基于CPO技术的光电混合共封装交换芯片，在交换机中应用时替代之前的交换芯片加可插拔光模块。CPO交换芯片与传统的交换芯片加可插拔光模块方案相比，大大缩短了光接口到交换芯片之间的互连距离，从而达到简化光引擎与交换芯片之间电互联接口电路，提高高速电互联信号的信号质量，降低总体功耗的目的。

但是，采用CPO技术的交换芯片，在进一步扩大交换容量到51.2Tb/s，乃至102.4Tb/s后，芯片的总体功耗仍然非常大，根据OIF组织的估算，在达到51.2Tb/s容量时预计功耗将达到将近2000W，需要考虑液冷等散热方式。因此，在不久的将来，CPO交换芯片方案仍然会遇到芯片功耗大、散热困难的问题，需要考虑进一步降低大容量交换芯片功耗的措施。

发明内容

本发明提供了一种光电混合共封装交换芯片架构，能够有效降低大容量交换芯片的功耗。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种光电混合共封装交换芯片架构，包括电模块，电模块包括电交换矩阵和交换控制单元；

还包括若干光模块，光模块包括光交换单元和光引擎单元；

光引擎单元和交换控制单元均与光交换单元和电交换矩阵连接；

光交换单元接收光信号，处理后输出光交换信号；电交换矩阵接收电信号，处理后输出电信号；

光引擎单元用于将光信号或光交换信号转换为电信号，将电信号转换为光信号；

交换控制单元用于控制光交换单元和电交换矩阵。

基础方案原理及有益效果如下：